Registrazioni criosismiche sul lago di St. Moritz

Per il terzo inverno negli ultimi cinque anni, il Servizio Sismico Svizzero (SED) e l’Istituto di geofisica con sede all’ETH di Zurigo hanno registrato i criosismi sul lago ghiacciato di St. Moritz. La campagna di quest’anno, della durata di due settimane, è finalizzata a ottenere informazioni importanti sull’uso delle tecniche sismologiche per misurare la profondità del ghiaccio, valutare l’efficacia di diversi metodi di monitoraggio e raccogliere dati che un domani potrebbero essere applicati alle missioni spaziali di esplorazione di lune ghiacciate.

All’inizio dell’anno, il lago ghiacciato di St. Moritz pullula di attività: corse di cavalli e di auto, paracadutisti, tornei di golf e concerti intrattengono turisti e pubblico. Nel fermento quotidiano, i suoni naturali prodotti dal ghiaccio non vengono percepiti. Quando cala la notte e le temperature si abbassano, tuttavia, ha inizio uno spettacolo diverso. Lo strato di ghiaccio sembra prendere vita, incrinandosi e producendo dei rumori percepibili, e non solo dall’orecchio umano: i processi dinamici all’interno dello strato ghiacciato sono stati registrati anche da 43 nodi sismici e da un cavo in fibra ottica lungo 3 chilometri.

La sismicità sul ghiaccio: dai laghi gelati della Svizzera alle lune ghiacciate

Analogamente ai terremoti causati dalla tettonica delle placche, i criosismi si verificano quando il ghiaccio si espande, si contrae e si muove, accumulando tensione fino a fratturarsi. Tuttavia, dal momento che i criosismi si producono su un sottile strato di ghiaccio sopra l’acqua del lago, il loro segnale è molto diverso rispetto a quello dei terremoti. Il progetto sul lago di St. Moritz fornisce informazioni fondamentali su tali differenze, consentendoci di capire più a fondo i meccanismi di generazione dei criosismi, il loro comportamento sismico e la tettonica del ghiaccio.

Le onde sismiche «scansionano» la struttura al disotto della superficie come fanno i raggi X con il corpo umano. Usando una fitta rete sismica installata sul lago a metà febbraio, i ricercatori mirano a mappare il ghiaccio e a monitorarne le variazioni di spessore nel corso del tempo. Le misurazioni dirette hanno evidenziato uno spessore uniforme di circa 45-50 cm sul lago di St. Moritz, che è aumentato di circa 5 cm nel corso delle due settimane. Dal momento che l’installazione di reti così fitte è molto complessa, l’obiettivo è sviluppare metodi che consentano in futuro il monitoraggio remoto dello spessore del ghiaccio con meno stazioni. 

Oltre a una migliore comprensione dei criosismi, i risultati potrebbero contribuire anche alle future missioni spaziali sulle lune ghiacciate di Saturno o Giove, in cui regnano condizioni simili a quelle dei laghi gelati. Studiando il comportamento delle onde sismiche nel ghiaccio sulla Terra si ottengono informazioni importanti sui segnali che probabilmente verranno rilevati sulle lune ghiacciate e sulle relative modalità di misurazione.