SOCIETA' GEOLOGICA ITALIANA
SEZIONE GIOVANI

Uno tsunami è profondamente differente dal comune moto ondoso che ha la sua origine nell'azione dei venti in mare aperto e come epilogo il ritmico, rilassante - e talvolta poetico - infrangersi delle onde sulla battigia delle coste.
Nel classico moto ondoso le onde sono caratterizzate da un periodo (intervallo di tempo tra due onde successive) solitamente di 5-20 secondi e da una lunghezza d'onda (distanza tra due creste successive) di circa 100-200 metri; le onde di uno tsunami, invece, hanno un periodo dell'ordine di un'ora e una lunghezza d'onda che può raggiungere anche il valore di alcune centinaia di km.
Ma i parametri fisici che più di ogni altro caratterizzano le onde di uno tsunami (chiamate anche "shallow-water waves" - onde d'acqua bassa - in quanto la loro lunghezza d'onda è di gran lunga maggiore della profondità dell'acqua in cui si sviluppano) sono la loro modesta ampiezza (altezza rispetto al piano medio della superficie marina) e l'elevata velocità con la quale si propagano in mare aperto.
La velocità v di propagazione delle "shallow-water waves" è data dalla formula: v = v g * d
in cui d è la profondità dell'acqua in quel punto e g è l'accelerazione di gravità (9.8 m/sec²).
Un semplice calcolo impiegando questa formula ci permette di trovare che, per esempio, in un oceano caratterizzato da una profondità di 4000 metri (quale può essere l'Oceano Pacifico) un'onda di tsunami si può propagare alla velocità di oltre 710 km/ora: la velocità di un aereo.
Si diceva che il secondo aspetto che caratterizza queste onde è la loro ridotta ampiezza, il cui valore è tipicamente dell'ordine di un metro.
Questa particolarità fa sì che esse risultino praticamente "invisibili" per qualsiasi imbarcazione che le incroci in mare aperto.
L'estrema pericolosità di questo fenomeno può essere meglio compresa introducendo alcune considerazioni riguardanti l'energia trasportata dal moto ondoso.
Il tasso di perdita di energia di un'onda è strettamente correlato all'inverso della sua lunghezza d'onda e questo comporta che la propagazione di un'onda di tsunami avvenga con piccolissime dispersioni, dunque il treno d'onde può percorrere lunghissime distanze mantenendo praticamente inalterato il suo carico energetico.
E sono proprio l'elevatissimo contenuto energetico delle onde e l'ineluttabilità della legge di conservazione dell'energia che trasformano queste onde da piccoli e quasi impercettibili movimenti della superficie marina in mare aperto a gigantesche calamità naturali nel momento in cui si abbattono violentemente sulle coste.
Tutto dipende ancora dalla relazione tra la velocità e la profondità dell'acqua vista prima.
Avvicinandosi alle coste diminuisce la profondità del mare e dunque anche la velocità delle onde si riduce, ma questo comporta che, dovendo per necessità fisica rimanere costante l'energia, debba aumentare l'ampiezza del moto ondoso, cioè l'altezza delle onde.
La massima altezza cui può giungere un'onda di tsunami viene indicata con il termine inglese di "runup" ed il suo valore è mediamente circa dieci volte maggiore dell'altezza dell'onda che lo ha originato, ma è evidente che tutto è legato all'andamento del profilo batimetrico.
Molta importanza nel limitare gli effetti devastanti di uno tsunami hanno, infine, la morfologia della costa e la configurazione del terreno (liscio o rugoso, ricco o privo di alberi), elementi in grado di rallentare o meno l'impeto dell'acqua che tende ad addentrarsi nella terraferma anche per centinaia di metri.
Vi è anche la possibilità che uno tsunami non si manifesti subito come la classica gigantesca onda che si abbatte sulla costa, ma come un improvviso fenomeno di bassa marea, un repentino ritirarsi delle acque fino a lasciare scoperto il fondale marino per decine di metri prima che, una dopo l'altra, le numerose ondate che costituiscono lo tsunami si abbattano con gigantesca violenza ed elevata velocità su chi, incautamente, si è attardato ad osservare lo strano fenomeno.
L'entità finale dell'evento è, evidentemente, legata in modo molto stretto all'energia trasmessa all'oceano dall'evento scatenante: nel caso di terremoto, ad esempio, sarà la sua magnitudine a determinare l'ampiezza iniziale del moto ondoso. Ma hanno la loro importanza anche altre caratteristiche quali la rapidità delle deformazioni del fondo marino, il profilo batimetrico e la profondità del mare nella zona dell'epicentro.
Nella figura viene illustrato in modo schematico il fenomeno dello tsunami: l'immagine, naturalmente, è solamente indicativa e dunque non ha alcuna pretesa di mostrare i fenomeni ondosi in scala. L'intento è quello di descrivere la situazione che si viene a creare allorché un'onda di tsunami proveniente dal mare aperto si avvicina alla costa, si innesca il fenomeno del runup ed una montagna d'acqua si abbatte violentemente sulla regione costiera.



In mare aperto (1) l'onda è caratterizzata da una limitata ampiezza. Al diminuire della profondità del fondale (2) si innesca il fenomeno del runup (3) ed il muro d'acqua si riversa sulla costa (4) spingendosi nell'entroterra. Il disegno è un adattamento di quello riportato nell'articolo Tsunami! di F.I. Gonzalez pubblicato sulla rivista Scientific American del maggio 1999.

Societa' Geologica Italiana – Sezione Giovani

c/o Dipartimento di Scienze della Terra Università di Pavia Via Ferrata, 1
27100 PAVIA PV - I - Fax 0382-985890 e-mail: info@giovanigeologi.it