Il progetto sarà realizzato attraverso i seguenti tasks:

Task 1 (mesi 1-12): I modelli sperimentali di faglie tettoniche sono basati sull’osservazione fondamentale che i terremoti si generano soprattutto dall’improvviso slittamento tra piani di una faglia già esistente. Una caratteristica peculiare di questi processi è che il moto rapido accompagnato da un rilascio di stress accumulato inizia solo quando lo stress raggiunge un valore critico di soglia. Questo meccanismo di generazione dei terremoti è detto “stick-slip”. In questo task, il gruppo messicano sarà coinvolto nel perfezionamento di un modello sperimentale “stick-slip” (costituito da un blocco di alluminio, tirato da un motore con velocità costante, che scivola su un piano di alluminio, le cui superfici inferiore del blocco e superiore del piano sono ricoperte da carta abrasiva con grado di granulosità variabile), e nell’allestimento di una serie di esperimenti di laboratorio. Il gruppo messicano si occuperà della parte tecnica dell’allestimento, degli esperimenti e della raccolta di tutti i dati. Il modello, pur nella sua semplicità, riproduce il meccanismo fondamentale “stick-slip” di generazione dei terremoti. Verranno condotti esperimenti variando il grado di granulosità delle superfici di contatto, il valore della massa del blocco, il valore della velocità costante del motore, in modo da avere la più ampia casistica possibile.

Task 2 (mesi 13-18): Verrà realizzato da entrambi i gruppi di ricerca un pre-processing di tutti i dati sperimentali ottenuti dagli esperimenti di laboratorio condotti dal gruppo messicano. Il pre-processing consisterà nella costruzione di serie sintetiche di eventi sismici. Verrà effettuata la trasformazione tra il valore dello spostamento del blocco (displacement) e la magnitudo dell’evento sismico sintetico associato. Verrà così costruito un catalogo sismico sintetico con le stesse caratteristiche temporali ed energetiche di un catalogo sismico reale.

Task 3 (mesi 1-18): Saranno perfezionate dal gruppo italiano tecniche statistiche avanzate di analisi di serie storiche (di tipo frattale, multifrattale, entropico, ecc.) basate sulle recenti teorie non-estensiva, della natural time domain, e della visibility graph, che sono state solo marginalmente applicate a casi di sismicità reale. In particolare verranno realizzati pacchetti software di programmi (in codice fortran, Matlab,ecc.) con tutte le metodologie statistiche che si intenderanno applicare alle serie di dati di laboratorio raccolti dal gruppo messicano; tale pacchetto sarà messo a disposizione dei due gruppi di ricerca. L’integrazione di queste avanzate tecniche statistiche e la loro applicazione alle serie dei dati sismici sintetici relativi all’effettuazione degli esperimenti “stick-slip” contribuiranno a meglio definire la dinamica dei meccanismi di generazione dei terremoti e a validare il modello sperimentale allestito dal gruppo messicano.

Task 4 (mesi 19-36): Le stesse tecniche statistiche sviluppate nel Task 3 saranno applicate sia alle serie di sismicità sintetica prodotta negli esperimenti di laboratorio condotti nel Task 1 sia alle serie di sismicità reale in particolari aree del Messico e dell’Italia, con l’obiettivo di studiarne le dinamiche e trovare leggi universali che possano essere valide sia per gli esperimenti di laboratorio sia per i casi reali.