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Un criosisma è un evento sismico che può essere causato da un'improvvisa azione dirompente prodotta nel suolo ghiacciato o nella roccia satura di acqua o ghiaccio.[1] Quando l'acqua infiltrata nel terreno si ghiaccia, l'aumento di volume mette sotto stress la roccia circostante. La tensione aumenta fino a che non viene liberata in modo talvolta esplosivo, dando luogo ad un cosiddetto criosisma.[2]

Un'altra forma di criosisma è rappresentata da un evento sismico non-tettonico causato dall'improvviso movimento di un ghiacciaio, talvolta dovuto alla formazione di un sottile strato di acqua liquida sotto il ghiacciaio a causa della superficie che si liquefa. Il ghiaccio alla base del ghiacciaio può rimanere ancorato alla roccia anche per lungo tempo, ma la pressione idraulica agisce come un lubrificante, portandolo improvvisamente a scivolare di molti metri.[3][4] Questo tipo di criosisma può essere di breve durata oppure restare attivo per alcuni minuti.[5]

La genesi dei criosismi non è ancora del tutto chiarita; la loro predizione non è ancora possibile e costituisce un importante fattore nel progetto strutturale e nel campo dell'ingegneria.[1] Collegamenti sono stati fatti fra il riscaldamento globale e la frequenza di criosismi.[5]

EffettiModifica

I criosismi sono spesso confusi con i terremoti di minore entità o terremoti interplacche.[1][6] Sebbene i segni esteriori spesso appaiano simili a quelli di un terremoto, con tremori, vibrazioni, fratture del suolo e relativi fragori[7] come il suono dei tuoni o delle bombe,[2] i criosismi possono essere distinti dai terremoti per mezzo delle condizioni meteorologiche e geologiche.[1] I criosismi possono avere un'intensità fino al VI grado della scala Mercalli Modificata.[1] Inoltre, spesso producono un'elevata intensità in un'area molto ristretta,[7] nelle immediate vicinanza dell'epicentro,[6] al contrario degli effetti diffusi di un normale terremoto.[1] A causa della frequenza delle vibrazioni più bassa rispetto a quelle dei terremoti,[3] alcune stazioni di monitoraggio sismico non sono in grado di registrare l'evento.[6] Sebbene i criosismi liberino minore energia di quanto lo facciano gli eventi tettonici,[8] essi possono tuttavia causare danni o effetti significativi in nell'area interessata.[7]

In alcuni casi è stata riferita la presenza di "luci sfavillanti distanti" prima o durante un criosisma, che possono essere correlate a mutamenti piezoelettrici quando le rocce vengono compresse.[2] Possono anche apparire fratture e fessurazioni, a causa della contrazione del suolo che può spaccarsi per il freddo.[6][7] Queste fratture, di solito superficiali, possono estendersi da pochi centimetri a diversi chilometri, e propagarsi secondo una singola frattura lineare oppure fratture multiple, come pure mostrando piccoli spostamenti verticali e laterali.[1]

Un criosisma impedì a Walter Wellman e alla sua squadra di avventurarsi al Polo Nord nel 1898.[9]

EventiModifica

LocalizzazioneModifica

 
Stati USA dove sono stati registrati criosismi.

I processi geocriologici furono identificati come la causa di tremori già dal 1818.[1] Negli Stati Uniti, tali eventi sono stati riferiti negli Stati del Connecticut,[7] Maine,[7] Massachusetts,[7] Michigan[7], Ohio[10] nella parte settentrionale dello Stato di New York,[7] Vermont[6][7] e Wisconsin,[11] tutti nel Nord e Nord-est degli Stati Uniti.[2] I criosismi sono apparsi anche nell'Ontario, Canada.[12] Inoltre, i fenomeni relativi ai ghiacciai sono stati riportati in Groenlandia,[13] Alaska,[14] nelle Montagne di Prince Charles dell'Antartico[15] e l'isola di Ross,[8] e Islanda (Grímsvötn).[16]

PrecursoriModifica

Tipicamente i criosismi avvengono quando le temperature decrescono rapidamente fino a scendere sottozero (al congelamento dunque) al primo periodo di freddo intenso della primavera.[6][7] Di solito si verificano fra la mezzanotte e l'alba, cioè durante le ore più fredde della notte.[1] Tuttavia, i criosismi relativi ai ghiacciai possono avvenire anche nei mesi più caldi dell'estate, a causa della natura permanente del ghiaccio nei ghiacciai.[3] In generale, i criosismi avvengono nelle 3 o 4 ore successive cambiamenti significativi di temperatura.[17]

Le condizioni perenni o stagionali della brina collegate ai criosismi, limitano questi eventi ai climi temperati dove le variazioni stagionali danno luogo ad inverni con temperature al di sotto di zero gradi. Inoltre, il suolo deve essere saturo d'acqua, che può essere derivare dallo scioglimento della neve, dalla pioggia, grandine o inondazioni;[1] la zona di un criosisma generalmente è coperta poco o per niente da neve che avrebbe l'effetto di isolare termicamente il suolo.[1][7] Geologicamente, le zone costituite da materiali permeabili come sabbia o ghiaia, che sono suscettibile all'azione della brina, sono i candidati più probabili alla formazione di criosismi.[1] Dopo grandi criosismi, non si manifesta generalmente attività sismica per diverse ore, indicando che la tensione accumulata è stata scaricata.[17]

NoteModifica

  1. ^ a b c d e f g h i j k l Andrew V. Lacroix, A Short Note on Cryoseisms, su Earthquake Notes, gennaio 1980. URL consultato il 21 ottobre 2006.
  2. ^ a b c d Dave Thurlow, Cryoseisms Explained, su The Weather Notebook, Mount Washington Observatory. URL consultato il 21 ottobre 2006 (archiviato dall'url originale il 24 novembre 2005).
  3. ^ a b c William Orem, Ice Quake!, su A Moment of Science, Indiana University, 14 settembre 2004. URL consultato il 16 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 1º settembre 2006).
  4. ^ Sylvia S. Tognetti, Climate and economic models, in The Post-Normal Times, 27 marzo 2006. URL consultato il 16 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 28 settembre 2007).
  5. ^ a b Tom Irvine, Ice Quakes (PDF), su Vibrationdata Newsletter, giugno 2006. URL consultato il 16 novembre 2006.
  6. ^ a b c d e f John E. Ebel, Richard Bedell & Alfredo Urzua, A Report on the Seismic Vulnerability of the State of Vermont, su Geology of Mineral Resources, Vermont Geological Survey, luglio 1995. URL consultato il 22 ottobre 2006.
  7. ^ a b c d e f g h i j k l Cryoseisms in Maine, Maine Geological Survey, the State of Maine, 6 ottobre 2005. URL consultato il 21 ottobre 2006.
  8. ^ a b Erebus Icequakes, Mount Erebus Volcano Observatory. URL consultato il 16 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 31 agosto 2006).
  9. ^ Arctic Postal History: The Wellman Expedition, su south-pole.com, 2004. URL consultato il 16 novembre 2006.
  10. ^ Prof. Kazuya Fujita, Seismic Events in Michigan - Explosions and Other Events, Michigan State University, 25-10-2000. URL consultato il 22 ottobre 2006.
  11. ^ Milwaukee Area Frostquakes, University of Wisconsin-Milwaukee, 24 febbraio 1994. URL consultato il 22 ottobre 2006.
  12. ^ Frequently Asked Questions about Earthquakes, Natural Resources Canada, 8 maggio 2006. URL consultato il 26 ottobre 2006 (archiviato dall'url originale il 18 ottobre 2006).
  13. ^ (RU) Гренландские ледники трещат по швам, su Bigli Facts, Bigli Web. URL consultato il 22 ottobre 2006 (archiviato dall'url originale il 16 gennaio 2007).
  14. ^ Alaska Glacier Tours - Know What To Look For, Alaska Channel. URL consultato il 16 novembre 2006.
  15. ^ Nicole Johnston, Surveying the Icy Peaks, in Antarctic Summer, ABC News, 29 novembre 2002. URL consultato il 16 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 19 novembre 2005).
  16. ^ The Icelandic "Icy Flood", su ThinkQuest Library, ottobre 2003. URL consultato il 16 novembre 2006 (archiviato dall'url originale il 15 novembre 2006).
  17. ^ a b D.E. Willis, R.W. Taylor, M. LeNoble, & S. Yellin, Icequake Precursors, su 51st Annual Meeting of the Eastern Section of the Seismological Society of America, Dept of Geological Sciences, University of Wisconsin-Milwaukee, ottobre 1979. URL consultato il 16 novembre 2006.

Voci correlateModifica