Tsunami: le piccole isole possono renderli più pericolosi

Secondo uno studio possono amplificare l’altezza delle onde che raggiungono la costa

[5 novembre 2014]

A volte quella che si crede la migliore protezione può rivelarsi il peggiore nemico. Lo studio “Can Small Islands Protect Nearby Coasts From Tsunamis? An Active Experimental Design Approach”, appena pubblicato su Proceedings of the Royal Society A, sottolinea che «Si ritiene che le piccole isole in prossimità della terraferma offrano una protezione dal vento e dalle onde e per questo le comunità costiere si sono sviluppate in queste aree», ma quello che succede quando si scatena uno tsunami non è chiaro ed il team di ricerca guidato da Themistoklis Stefanakis dell’University College Dublin si è chiesto se queste piccole isole sono davvero delle barriere naturali anti-tsunami.

Gli tsunami da sempre colpiscono le zone costiere e la storia dell’umanità è costellata da questi disastri naturali, ma l’ultimo decennio ha visto due eventi particolarmente devastanti: Il 26 dicembre del 2004, un terremoto di magnitudo 9.1 al largo della costa di Sumatra, produsse uno tsunami con onde gigantesche che uccisero almeno 20.000 persone lungo le coste dell’Oceano Indiano; l’11 marzo 2011 il terremoto di magnitudo 9.0 al largo delle coste del Giappone provocò uno tsunami che ha ucciso 180.000 persone ed ha causato la seconda peggiore catastrofe del nucleare civile: quella di Fukushima Daiichi ancora in corso. Quindi ogni tipo di protezione delle coste popolate da comunità sempre più numerose e dipendenti da reti tecnologiche è considerato un vantaggio.

Ma ora questa nuova ricerca ci mette in guardia e ci presenta una situazione molto più complicata di quanto credessimo: «I dati delle  recenti indagini post-tsunami, supportati da simulazioni numeriche, rivelano che il run-up  nelle aree costiere dietro le piccole isole era significativamente più alto rispetto alle località adiacenti non interessate dalla presenza dell’isola».

Il “ru-up”, cioè la massima altezza che le onde raggiungeranno quando si abbatteranno sulla costa, è un dato fondamentale per valutare il potenziale impatto di uno tsunami. Fino ad ora gli studi avevano generalmente assunto che run-up  fosse uniforme lungo tutte le coste, ma le osservazioni di alcuni tsunami avevano già fatto capire che le cose sono in realtà molto più complicate, come nell’ottobre  2010, quando uno tsunami prodotto da un terremoto di magnitudo 7.7 al largo di Sumatra , che fece 40 vittime, ebbe un run-up maggiore  proprio su una costa che avrebbe dovuto essere protetta da un piccolo arcipelago di isole.

Il team di ricercatori spiega che, «Per studiare le condizioni di questa amplificazione del run- up, abbiamo risolto nonlinear shallow water equations (NSWE). Utilizzando la geometria semplificata di un’isola conica posata su un fondale piano di fronte ad una spiaggia con una pendenza uniforme. In questo modo, il setup sperimentale è definito da 5 parametri fisici, cioè la pendenza dell’isola, la pendenza della spiaggia, la profondità dell’acqua, la distanza in linea d’aria tra l’isola e la spiaggia e la lunghezza dell’onda in ingresso, mentre l’altezza dell’onda è stata mantenuta fissa. L’obiettivo è duplice: trovare il massimo dell’amplificazione del run-up con il minor numero di simulazioni. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo costruito  un emulatore basato sui Gaussian Processes  per portare la selezione dei query points nello spazio dei parametri».

Da questa cosa tecnicamente complicata è venuto fuori che in tutte e 200 le simulazioni fatte l’isola non nessuna protezione e che lo tsunami  che si dirigeva verso la costa avvolgeva semplicemente l’isolotto, accumulandosi per poi colpire la riva. Una specie di “effetto fionda” che renderebbe le onde dello tsunami il 70% più alte che nelle aree senza isole di fronte. I ricercatori scrivono che «Questo risultato dimostra che le piccole isole nelle vicinanze del continente sono amplificatori delle onde lunghe in corrispondenza della zona direttamente dietro di loro e non barriere naturali come era comunemente creduto».

Bisogna anche dire che le coste nelle realtà sono  molto più complicate di quella riprodotta nella simulazione. Catene di isole costiere ed arcipelaghi possono offrire la protezione prevista, come si è visto anche durante lo tsunami nell’Oceano Indiano del 2010, ma la ricerca è importante perché evidenzia che i modelli utilizzati per prevedere l’impatto degli tsunami  potrebbero essere sbagliati, soprattutto quando si escludono le isole al largo delle coste, nel tentativo di semplificare i calcoli. «E un giorno . concludono i ricercatori – i calcoli come quelli nel nostro studio potrebbero  fornire stime in tempo reale sulla massima inondazione provocata da uno tsunami che si avvicina, fornendo alle persone che vivono sulle coste un avviso migliore per chi ha bisogno di fuggire su un terreno più elevato».