Prima di un terremoto il gas radon puo' aumentare o diminuire. Queste le conclusioni di uno studio dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv) e dell'Universita' Roma Tre che ha permesso di isolare i meccanismi fondamentali che determinano la diminuzione e l'aumento del rilascio del gas radon prima di un terremoto. Il lavoro in fase di pubblicazione su Geophysical Reaserch Letters (GRL) e' stato finanziato dal progetto 'TRIGS' (www.trigs.eu), sotto il sesto programma quadro della Commissione Europea e del 'New and Emerging Science and Technology Pathfinder'. Il lavoro spiega che la diminuzione di gas radon puo' essere il precursore di processi di fratturazione e quindi anomalie negative di rilascio di gas dovrebbero essere considerate indicatrici di imminenti rotture.
''A differenza di quanto comunemente si ritiene, particolarmente alla luce dei recenti dibattiti sul terremoto de L'Aquila, oltre che ad aumenti di emissione di radon prima di un evento sismico - ha spiegato Sergio Vinciguerra, coautore della ricerca dell'Ingv - si e' spesso osservate ad anomalie negative, cioe' diminuzioni di emissione, in diversi contesti geologici''. In pratica, prima di un sisma il gas radon subisce variazioni, sia in positivo che in negativo-
''E' noto che le rocce hanno un contenuto molto variabile di porosita' (cioe' dei vuoti al loro interno). Quelle rocce, come basalti o graniti ad esempio, che contengono piccolissime quantita' di vuoto sottoposte a un carico - ha detto Vinciguerra - daranno luogo a rotture con aumento di emissione del radon. Ma in tantissimi casi, sia in aree vulcaniche (basti pensare ai tufi) che in zone di faglia (ad es. arenarie e conglomerati o molte rocce carbonatiche) le rocce contengono un alta percentuale di vuoti, spesso superiore anche al 30 per cento. Queste rocce sottoposte a carico 'imploderanno' chiudendo inizialmente i vuoti disponibili, fino a che raggiunta una soglia di densificazione critica, si assistera' alla formazione di fratture. In termini di rilascio di gas, come il radon, questo si tradurra inizialmente in una diminuzione di emissione (meno vuoti, meno spazi per i gas) e soltanto quando si formeranno fratture, che rappresentano nuove 'vie' per i gas, l'emissione di radon aumentera' rispetto al suo valore di fondo''. In conclusione sono stati isolati i meccanismi fisici nelle rocce responsabili della diminuzione e dell'aumento dell'emissione di radon osservati sul terreno prima di eventi sismici o vulcanici.
Per arrivare a queste conclusioni i ricercatori hanno misurato l'emissione del radon con un radonometro dotato di un detector per particelle alfa, appartenente all'Università di Roma 3.
''I campioni - ha raccontato Vinciguerra - sono stati deformati con una pressa uniassiale acquisita con il progetto europeo TRIGS e appartenente al laboratorio HP-HT dell'INGV di Roma 1, presso cui sono state effettuate anche le analisi al microscopio elettronico".
Sono stati studiati campioni di tufo rosso a scorie nere proveniente dall'apparato vulcanico di Vico (Lazio). "Questa litologia - ha detto l'esperto - presenta alta concentrazione di radon e una porosita' iniziale del 47 per cento (in termini pratici meta' della roccia e' costituita da vuoti). Si e' quindi misurata l'emissione naturale di radon e il cambiamento dopo cicli di carico crescente. La struttura del campione collassa sotto carico riducendo l'emissione di radon, ma a una soglia critica di densificazione appaiono delle fratture che determinano una impennata nel rilascio dello stesso''.
La scoperta puo' essere utilizzata come un segnale premonitore di evento sismico? ''La nostra scoperta - ha risposto Vinciguerra - ha permesso di isolare i meccanismi fondamentali che determinano la diminuzione e l'aumento dell'emissione di radon prima dei processi di rottura, che avvengono durante terremoti o eruzioni vulcaniche. Stiamo estendendo l'analisi ad altre litologie con diversi contenuti di vuoti per studiarne l'emissione di radon in funzione del carico applicato. Questo ci permettera' nei prossimi anni di sviluppare un modello per i cambiamenti di emissione di radon osservati e fornire un supporto quantitativo all'interpretazione delle anomalie di questo gas prima di eventi sismici e vulcanici''.
L'esperto pero' precisa: ''solo attraverso l'integrazione di studi sistematici, come questo, di un fitto monitoraggio del radon e degli altri segnali precursori e una conoscenza dettagliata del contesto geologico, che il nostro istituto ha sviluppato negli anni e' possibile giungere al riconoscimento di segnali premonitori, con bassi margini di errore''.
Enzo Boschi, presidente dellIngv ha sottolineato che il terremoto e' una frattura delle rocce che costituiscono la crosta terrestre. Alla frattura si arriva in seguito ad un lungo processo di deformazione di quella che sara' la zona epicentrale. La deformazione provoca variazioni delle proprieta' fisiche e chimiche delle rocce.
Queste variazioni sono chiamate fenomeni 'precursori' perche' talvolta precedono un terremoto. Il loro studio e' fondamentale per capire come avviare il processo di deformazione. Tale processo e' strettamente connesso alla dinamica interna molto energetica del nostro Pianeta. Quindi lo studio dei fenomeni precursori puo' farci capire come funziona la Terra.