Cos’è e come si calcola la magnitudo, il valore che indica la forza di un terremoto

Quando si verifica un terremoto, come quello devastante che il 6 febbraio 2023 ha colpito la Turchia e la Siria, viene sempre indicata la sua magnitudo, ovvero un valore numerico che ne esprime la potenza. Com'è ampiamente noto, il numero che viene comunicato negli istanti successivi all'evento dagli enti che si occupano di sismologia, come il nostro Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), non è sempre quello definitivo. Esso, infatti, viene costantemente aggiornato man mano che gli esperti elaborano i dati raccolti dai sismografi. Nel caso di quello verificatosi in Turchia si è inizialmente parlato di magnitudo 7.9, un terremoto molto forte, mille volte più energetico di quello che colpì Amatrice nel 2016, mentre i dati più aggiornati indicano una riduzione del valore di 0.1, dunque magnitudo 7.8. Ma cos'è esattamente la magnitudo? E come la calcolano gli scienziati?

Cos'è la magnitudo

Come spiegato dall'INGV, la magnitudo misura la grandezza / dimensione di un terremoto, cioè quanto è stato forte. Più è elevata la magnitudo, maggiore è l'energia sprigionata. Nel caso specifico si tratta di quella elastica rilasciata dall'evento sismico. Chiunque ne ha vissuto uno sa bene che un terremoto si manifesta con lo scuotimento del terreno: la magnitudo, in parole molto semplici, si calcola “attraverso l’ampiezza delle oscillazioni del terreno provocate dal passaggio delle onde sismiche”, che vengono rilevate dai sismometri. In pratica, questi strumenti sono sensibili al movimento del terreno in funzione del tempo. Sismometri molto capaci sono in grado di rilevare terremoti anche a grandissima distanza, mentre i dati raccolti vengono registrati dai sismografi. Il primo a determinare la magnitudo di un terremoto fu il fisico e sismologo statunitense Charles Francis Richter, grazie a un peculiare tipo di sismografo orizzontale a torsione detto “di Wood-Anderson”. La famosa scala Richter, che misura proprio la magnitudo dei terremoti, è stata così chiamata in omaggio dello scienziato scomparso nel 1985.

I numeri della magnitudo

La magnitudo si esprime in numeri interi e frazioni decimali. Il terremoto de L'Aquila del 2009 che causò 300 morti, ad esempio, ebbe una magnitudo Richter (o locale) di 5.9, mentre la prima scossa della sequenza sismica del Centro Italia del 2016-2017, che colpì Amatrice e molti altri comuni limitrofi, fu di magnitudo 5.4 (la seconda scossa, verificatasi il 26 ottobre del 2016 un paio di ore dopo la prima, fu di 5.9). La caratteristica peculiare dei numeri della magnitudo risiede nel fatto che sono in una scala logaritmica e non lineare. Per ogni unità di magnitudo in più, infatti, l'energia sprigionata da un terremoto non aumenta di una volta, ma di circa 30. Per fare un esempio pratico, un terremoto di magnitudo 2 è 30 volte più forte di uno di magnitudo 1, mentre uno di magnitudo 3 è quasi mille volte più violento, proprio perché l'energia aumenta di 30 volte a ogni step (30 x 30 x 30). Il raddoppio dell'energia rilasciata avviene per ogni aumento di 0,2 circa.

I tipi di magnitudo

Non esiste una sola magnitudo per misurare la grandezza di un terremoto. Quella citata fino ad adesso è la magnitudo locale o Richter (ML), che è ottenuta “a partire dall’ampiezza massima delle oscillazioni registrate da un sismometro standard”, come quello utilizzato la fisico statunitense nel 1935. Un'altra tipologia di magnitudo è quella detta “magnitudo momento” (MW) o scala di magnitudo del momento sismico, che come spiegato dall'INGV è più rappresentativa della dimensione di un terremoto, ovvero dell'energia liberata. Non a caso “si ottiene a partire dalla stima delle caratteristiche geometriche della faglia, ovvero della sua superficie totale e dello scorrimento lungo il piano di faglia”. Molto spesso la magnitudo locale e la magnitudo momento vengono confuse . Un'altra magnitudo nota è quella detta delle onde di volume (MB), che si basa sulle onde P di un sisma, ovvero quelle primarie o longitudinali. Esiste anche la magnitudo delle onde superficiali (MS) che tiene conto delle onde S, quelle secondarie o trasversali.

Cos'è la scala Mercalli

Se la scala Richter ci dice quanto è stato energetico e potente un terremoto, la scala Mercalli indica la sua intensità, ovvero quanto è stato distruttivo. I valori sono riportati in numeri romani da I a XII: più alto è il valore, maggiore è il livello di distruzione provocato dal sisma. È interessante ricordare che, sebbene le due scale possano andare a braccetto in alcuni casi, in molti altri può esserci una significativa divergenza. Ad esempio, un terremoto estremamente energetico come uno di magnitudo 9 può avere una valore Mercalli molto basso, mentre un terremoto di media forza può manifestarsi con un Mercalli catastrofico. La ragione è semplice: dipende da dove colpisce un terremoto. In Antartide o nel cuore del Sahara, ad esempio, un terremoto fortissimo provocherebbe danni quasi nulli, mentre un terremoto di media forza in un centro abitato molto popoloso, storico e con abitazioni non antisismiche può provocare un vero disastro. È la ragione per cui i terremoti più mortali della storia non sono stati quelli più energetici in assoluto. Quello del Cile del 1960 di magnitudo 9.5, il più potente mai rilevato dai sismografi, provocò “solo” 3mila vittime stimate, mentre il terremoto di Haiti del 2010 (magnitudo 7.0) uccise secondo il governo locale circa 300mila persone.