Un gruppo di scienziati, guidato dalla Cornell University, ha portato a termine una complessa missione di perforazione nelle profondità dell'Oceano Pacifico, con l'obiettivo di svelare i segreti del devastante terremoto di Tohoku che nel 2011 sconvolse il Giappone. La spedizione scientifica ha utilizzato la nave di perforazione giapponese Chikyu per penetrare il fondale marino e raggiungere la faglia responsabile del sisma, situata a circa un chilometro sotto il letto oceanico.
«Ci troviamo in acque ultra-profonde, a 7 chilometri di profondità, e abbiamo perforato un altro chilometro sottoterra. Non sono molte le navi al mondo possono operare in queste condizioni», ha spiegato Patrick Fulton, professore associato di scienze della terra e dell'atmosfera alla Cornell Engineering e co-direttore scientifico del progetto.. La missione precedente. La spedizione, denominata JTRACK (Tracking Tsunamigenic Slip Across the Japan Trench), parte dell'International OceanDiscovery Program (IODP), fa seguito a un'iniziativa del 2012, quando lo stesso Fulton e l'IODP si recarono nella fossa del Giappone per studiare le dinamiche del terremoto di magnitudo 9.1, uno dei più potenti mai registrati. Nel 2011, la faglia si era spostata di 50-60 metri: il fondale marino balzò di circa 50 metri verso est in uno o due minuti, generando uno tsunami catastrofico di proporzioni inaspettate.
Le ricerche successive si sono concentrate sulle cause di una rottura così violenta e sulla difficoltà di prevederla. «Nel 2012, nessuno aveva mai provato a perforare un chilometro sotto il fondale in acque così profonde, né a costruire un osservatorio o installare strumenti geofisici per studiare quella zona», ha ricordato Fulton. L'osservatorio realizzato allora aveva rivelato un'anomalia termica causata dall'attrito sulla faglia durante il terremoto, indicandone una notevole debolezza. Aveva inoltre mostrato come le scosse di assestamento avessero aperto nuove faglie e fratture, con la circolazione di acqua che modificava le condizioni di stress nel sistema.. La spedizione scientifica. A distanza di 12 anni, una nuova missione ha monitorato l'evoluzione di questi processi. «La placca discendente si muove ancora di circa 10 centimetri all'anno. Vogliamo capire se si è bloccata in alcuni punti e se la faglia sta accumulando stress, al punto da poter generare un altro grande terremoto», sottolinea Fulton. «Dodici anni fa potevamo raccogliere solo frammenti di dati; ora possiamo analizzare in modo molto più approfondito tutte le faglie e le fratture che si sono formate e studiare la placca in arrivo prima che si infili sotto un'altra placca».
A settembre, un team di circa 150 persone, tra scienziati, ingegneri, trivellatori e operai, è tornato nello stesso punto della missione precedente con la Chikyu. Rientrare nel foro di perforazione preesistente è stata una delle maggiori sfide tecniche. «Non c'è un telecomando per guidare la punta del trapano», ha spiegato Fulton. «L'intero tubo d'acciaio si comporta come uno spaghetto bagnato sotto la nave». Grazie a un cavo in fibra ottica con luci, sonar e telecamera subacquea, la nave ha manovrato per ore fino a centrare il punto giusto. «È come infilare un ago dalla cima dell'Empire State Building», ha spiegato Fulton. Una volta rientrati nel foro, gli scienziati hanno perforato per oltre 900 metri lungo la faglia, costruendo e installando un nuovo osservatorio, un tubo d'acciaio con sensori ultrasensibili per misurare il flusso di fluidi e il calore da attrito. «Stiamo cercando di capire l'idrologia della zona di faglia», ha detto Fulton, sottolineando l'importanza di comprendere il legame tra idrologia - ossia la circolazione dell'acqua nelle rocce - e comportamento sismico.. L'imbuto capovolto, Per installare e recuperare i sensori, protetti da involucri in titanio per resistere all'enorme pressione, è stato utilizzato uno speciale sistema di "imbuto capovolto" collegato alla testa del pozzo che permettesse di introdurre nel tubo sensori ultrasensibili a profondità superiori a quelli precedenti. Il team ha anche prelevato carote di roccia dalla zona di faglia e dalla placca del Pacifico. Fulton prevede che i dati raccolti genereranno numerose scoperte..
