L’Agenzia meteorologica giapponese ha recentemente chiamato il terremoto M7.1 il 13 febbraio 2021, una scossa di assestamento dell’evento Tohoku 11 marzo 2011, Mw9.0, quasi 10 anni dopo il mainshock originale. Quanto tempo dovrebbe aspettare una comunità dopo un terremoto prima di tornare alle loro case o iniziare a ricostruire? Quando è finito il rischio di scosse di assestamento?
La consapevolezza delle scosse di assestamento ha attraversato i secoli. Il concetto di “quarantena sismica” era evidente nella città italiana di Pistoia, in Toscana, a circa 10 miglia (16 chilometri) a nord-ovest di Firenze, quando fu colpita da un forte terremoto nel marzo 1293. Molti degli edifici in muratura della città sono stati lasciati in uno stato precario, ei sopravvissuti hanno trascinato i loro letti in legno dalle rovine in capannoni frettolosamente assemblati e tende tenute in deposito per una tale emergenza. Per una settimana di scosse di assestamento, hanno vissuto lontano dai loro edifici. L’ottavo giorno tornarono alle loro case.
Questa settimana di quarantena sismica è stata una tradizione tramandata di generazione in generazione nel centro Italia. Come i 40 giorni di quarantena per una nave sospettata di trasportare la peste, il tempo di attesa è stato fondato su secoli di osservazione empirica astuta. Ora sappiamo come calcolare il risparmio di rischio.
Decadimento dell’attività di scossa di assestamento
La settimana di quarantena del terremoto ha salvato vite? Secondo il sismologo giapponese Fusakichi Omori nel 1894, l’attività di scossa di assestamento decade proporzionale a 1/t, che ora è nota come Legge di Omori. Egli ha anche identificato che l ” attività cade rapidamente passando lontano dalla fonte mainshock. Dopo una settimana, la riduzione del rischio aggiuntivo per rimanere fuori un’altra notte è solo un ottavo del rischio salvato attraverso il campeggio fuori la prima notte.
Quasi la metà del rischio totale in 100 giorni dopo il mainshock si verifica nella prima settimana. Con nient’altro che l’esperienza empirica, accumulata in diversi tempi e città, una politica razionale è stata formulata dal tredicesimo secolo che avrebbe impressionato un economista comportamentale del ventunesimo secolo.
Scosse di assestamento Tohoku
A seguito del terremoto Mw9.0 Tohoku l ‘ 11 marzo 2011, tre delle otto scosse di assestamento più grandi M7.0+ si sono verificate entro i primi sette giorni. In un blog precedente guardando scosse di assestamento dopo il 2011 Christchurch, Nuova Zelanda, terremoti, ho delineato il lavoro di Markus Båth. “La legge di Båth” prevede che la scossa di assestamento più grande sia in genere da 1,1 a 1,2 unità di magnitudine più piccola della scossa principale.
Con Tohoku, la scossa di assestamento più grande ha avuto una magnitudo momento di 7.7 e si è verificato entro 29 minuti del mainshock, estendendo la rottura della faglia limite piastra sud. Nel giro di 24 ore, ci sono stati altri due terremoti sopra magnitudine 7.0, e poi le lacune intervenute si sono allungate in modo esponenziale: aprile 2011, luglio 2011, dicembre 2012, ottobre 2013, e più recentemente nel febbraio 2021, quasi al decimo anniversario. A questo punto, secondo la legge di Omori, l’attività giornaliera era dello 0,03% del primo giorno.
Il numero di scosse di assestamento corre a migliaia con 82 scosse di M6.0 e superiori e 506 scosse di M5.0 e superiori. Con l’eccezione della scossa di assestamento più grande che ha continuato la rottura della faglia a sud, questi terremoti iniziali, situati in una nube di assestamento attorno alla rottura della faglia principale, non hanno notevolmente aumentato il danno. La disposizione della rottura della faglia, immergendosi verso il terreno, significa che molte scosse di assestamento tendevano ad essere più profonde con una ridotta agitazione superficiale.
La scossa di assestamento più dannosa si è verificata il 7 aprile 2011, situata vicino alla costa e al downdip dell’epicentro originale. Troppo presto dopo la scossa principale per distinguere i nuovi danni agli edifici, le scosse di assestamento di aprile hanno causato ulteriori danni, che sappiamo dagli impatti delle infrastrutture. Ciò ha incluso, ad esempio, lo spostamento di 620 sezioni di binari ferroviari, rispetto a 2.200 sezioni spostate nella scossa principale. Qualsiasi danno extra dalle scosse di assestamento iniziali viene ripiegato nell’analisi delle perdite – l’Agenzia per la ricostruzione del Giappone ha classificato 122.000 case come “completamente distrutte” e 282.000 come “semidistrutte” – e nello sviluppo delle funzioni di vulnerabilità.
Tuttavia, al momento dell’ultima scossa di assestamento, l’evento Mw7.1 del 13 febbraio 2021, situato a 37 miglia (60 chilometri) al largo e ad una profondità di 31 miglia (50 chilometri) dalla scossa principale, tutto è stato ricostruito e rifornito. Nelle città costiere, la scossa ha causato danni ai tradizionali tetti di tegole, mobili sfollati e scaffalature, e feriti 185 persone, molti da vetri rotti.
In gran parte del Giappone, da Kyushu a Hokkaido, l’attività sismica di fondo è aumentata in seguito alla scossa principale dell ‘ 11 marzo 2011. Una piccola serie di terremoti M6 sono stati attivati ben oltre la nube scossa di assestamento. Uno situato sotto Mt. Fuji ha portato alla paura di un’eruzione. C’era anche la preoccupazione che terremoti più grandi potessero migrare nelle vicinanze di Tokyo, ma non fu raggiunto alcun consenso sulla struttura delle tre placche tettoniche sotto la città.
Un gruppo ha proposto che una lastra lunga 100 chilometri si fosse completamente staccata dalla placca del Mare delle Filippine, e hanno previsto un aumento del 250% dei terremoti intorno alla città per cinque anni da marzo 2013. Nel frattempo, un altro gruppo di sismologi, che ha visto la continuità nella lastra in discesa, ha scoperto che qualsiasi aumento della sismicità sarebbe stato probabilmente “insignificante”. Nel frattempo i terremoti sono rimasti lontani.
Modellare le scosse di assestamento
Il terremoto di Tohoku del 2011 invita ancora una volta alla domanda: le scosse di assestamento dovrebbero essere modellate in modo indipendente per il loro contributo alla perdita? In Nuova Zelanda nel 2011, abbiamo visto la situazione straordinaria in cui una scossa di assestamento ha causato multipli di danni rispetto al mainshock originale – leggi di più nel mio recente blog. Dal Tohoku nel marzo 2011, e molto più tipicamente, le più grandi scosse di assestamento in Giappone hanno avuto un impatto modesto-nei primi mesi contribuendo una piccola parte del danno complessivo e nel febbraio 2021 portando alcuni danni minori diffusi alle riparazioni.
Ancora una volta, possiamo porre la domanda: il potenziale contributo alla perdita da scosse di assestamento qualcosa che dovremmo modellare attraverso lo spazio e il tempo dopo tutte le principali scosse di terremoto? RMS ® lo crede e abbiamo aggiornato le probabilità di eventi a breve termine nel modello RMS® Japan Earthquake and Tsunami HD dopo il terremoto di Tohoku per catturare questo aumento del rischio.
L’eccesso standard delle strutture di riassicurazione delle perdite e una clausola di tre giorni non corrispondono alla realtà di una sequenza di scosse di assestamento di lunga durata. Una volta che c’è stato un mainshock significativo, si potrebbe fare una copertura assicurativa, sostenuta da riassicurazione stop-loss, per coprire tutte le potenziali attività di aftershock? Ciò fornirebbe rassicurazione utile per coloro che cercano di ricostruire, nel caso in cui una grande scossa di assestamento dovesse seguire.
Forse un prodotto potrebbe essere sviluppato attraverso un mercato assicurativo secondario, o dall’uso di una struttura parametrica insurance-linked securities (ILS), anticipando la remota possibilità di un evento di coda dannoso, come nel febbraio 2011 a Christchurch. Con l’uso di modelli per valutare rapidamente le perdite da un cloud aftershock previsto, emittenti e investitori potrebbero soddisfare una domanda tanto necessaria.
Omori, F. (1894) Sulle scosse di assestamento dei terremoti. J. Collegio Sci. 7, 521–605.
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