A fine luglio, un potente terremoto al largo della penisola russa della Kamchatka ha generato uno tsunami che ha attraversato l’Oceano Pacifico e a rendere questo evento particolarmente interessante per la comunità scientifica non è stato solo il sisma in sé, ma il fatto che un satellite si trovasse nel posto giusto al momento giusto per osservarlo.
Il protagonista è SWOT (Surface Water and Ocean Topography), una missione congiunta di NASA e dell’agenzia spaziale francese Centre National d’Etudes Spatiales, lanciata nel dicembre 2022. Per la prima volta, SWOT è riuscito a registrare una traccia spaziale ad altissima risoluzione di uno tsunami generato in una zona di subduzione, come riportato dai ricercatori sulla rivista The Seismic Record.
Non una singola onda, ma un sistema complesso
Contrariamente all’immagine “classica” dello tsunami come una grande onda compatta che attraversa l’oceano, i dati raccolti da SWOT mostrano qualcosa di molto più articolato: un insieme complesso di onde che si propagano, interagiscono e si disperdono su larga scala.
Secondo gli scienziati, questa visione dettagliata può cambiare il modo in cui comprendiamo la propagazione degli tsunami e, soprattutto, il loro impatto finale sulle coste.
Dati satellitari + boe oceaniche: una combinazione vincente
Per analizzare l’evento, il team guidato da Angel Ruiz-Angulo dell’Università d’Islanda ha integrato i dati di SWOT con quelli provenienti dalle boe DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis), sensori posizionati lungo il percorso dello tsunami in acque profonde.
Grazie a questa combinazione, i ricercatori hanno affinato le stime del terremoto del 29 luglio, avvenuto nella zona di subduzione Curili-Kamchatka, con una magnitudo di 8,8: il sesto terremoto più potente mai registrato al mondo dal 1900.
Ruiz-Angulo descrive l’impatto dei nuovi dati in modo molto diretto: “Penso ai dati SWOT come a un nuovo paio di occhiali. Prima, con le boe DART, potevamo osservare lo tsunami solo in punti isolati dell’oceano. I satelliti precedenti, nel migliore dei casi, vedevano una singola linea. SWOT invece osserva una fascia larga fino a 120 km, con una risoluzione senza precedenti della superficie marina“.
Un satellite nato per l’acqua, non per i disastri
È importante sottolinearlo: SWOT non è stato progettato per studiare tsunami e la sua missione principale è fornire la prima mappatura globale delle acque superficiali della Terra – oceani, fiumi e laghi – con una precisione mai raggiunta prima.
Lo stesso Ruiz-Angulo racconta che lui e il collega Charly de Marez stavano usando SWOT da oltre due anni per studiare fenomeni oceanici “ordinari”, come i piccoli vortici marini: “Analizzavamo processi oceanici quotidiani, senza mai immaginare che saremmo stati così fortunati da catturare uno tsunami“.
I grandi tsunami sono davvero “non dispersivi”?
Dal punto di vista teorico, i grandi tsunami sono sempre stati considerati onde non dispersive: poiché la loro lunghezza d’onda è molto maggiore della profondità dell’oceano, dovrebbero viaggiare come un’unica struttura stabile.
Ma i dati di SWOT mettono in crisi questa assunzione.
Confrontando le osservazioni satellitari con simulazioni al computer, il team ha scoperto che i modelli che includono la dispersione (cioè la separazione dell’onda in più componenti) riproducono meglio i dati reali rispetto ai modelli tradizionali.
Secondo Ruiz-Angulo, questo significa una cosa molto chiara: “Nei modelli di tsunami che usavamo finora manca qualcosa. Questa variabilità “extra” potrebbe indicare che l’onda principale venga modulata da onde secondarie mentre si avvicina alla costa“.
In altre parole, potremmo aver sottovalutato alcuni meccanismi fisici rilevanti, con possibili implicazioni per la previsione degli impatti costieri.
Una rottura sismica più lunga del previsto
L’analisi ha rivelato anche un’altra sorpresa: i tempi di arrivo dello tsunami misurati da due boe DART non coincidevano con quelli previsti dai modelli esistenti. Una boa ha registrato l’onda in anticipo, l’altra in ritardo.
Utilizzando una tecnica di “inversione” basata sui dati delle boe, i ricercatori hanno riconsiderato la sorgente del terremoto, arrivando a una nuova conclusione: la rottura sismica si sarebbe estesa per circa 400 km, contro i 300 km stimati in precedenza, e più a sud di quanto ipotizzato.
Il coautore Diego Melgar sottolinea che, già dopo il terremoto giapponese del 2011, era emerso quanto i dati sugli tsunami siano cruciali per comprendere lo scorrimento superficiale delle faglie.
Perché integrare i dati è ancora fondamentale
Nonostante l’importanza dimostrata, l’integrazione sistematica dei dati DART nelle analisi sismiche non è ancora uno standard. Il motivo è tecnico: i modelli idrodinamici necessari per simulare le boe oceaniche sono molto diversi da quelli usati per le onde sismiche nella Terra solida.
Ma, come dimostra ancora una volta questo studio, incrociare più fonti di dati è essenziale per migliorare l’accuratezza delle analisi.
Verso sistemi di allerta più precisi?
La zona di subduzione Curili-Kamchatka è storicamente responsabile di alcuni dei più grandi tsunami mai registrati, incluso quello devastante del 1952 e sono proprio eventi come quello portarono alla creazione del sistema internazionale di allerta tsunami, che ha emesso avvisi in tutto il Pacifico anche per l’evento del 2025.
Secondo Ruiz-Angulo, in futuro osservazioni satellitari come quelle di SWOT potrebbero diventare parte integrante delle previsioni in tempo reale o quasi: “Con un po’ di fortuna, risultati come questi potrebbero un giorno giustificare l’uso sistematico dei satelliti per il forecasting operativo degli tsunami“.
