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I suoni “segreti” delle torri di roccia rossa dello Utah

Il Cervino è una piramide di roccia che vibra di continuo, ma noi piccoli esseri umani non ce ne rendiamo conto. Questa la verità cui ci ha posto di fronte uno studio internazionale pubblicato nel gennaio 2022, dimostrandoci ancora una volta che sono tanti i “segreti” della natura che sfuggono alla nostra percezione. Chissà dunque, viene spontaneo domandarsi, quante vette vibrino senza che tali minuscole oscillazioni giungano alle nostre orecchie o ai nostri piedi! Per fornire una risposta andrebbe analizzata ogni montagna del mondo, installando in quota una serie di sismometri. L’Università dello Utah, tra gli Enti partecipanti alle ricerche sul Matterhorn, sta cercando di effettuare una impresa simile, su scala più piccola. Da alcuni anni i ricercatori sono impegnati nel monitoraggio delle oscillazioni degli archi e delle torri di roccia che svettano nelle valli dello Utah, scolpite da millenni di erosione.

Decine di torri di roccia vibranti

Per ciascuna struttura presa in esame, l’Università sta procedendo a elaborare modelli 3D delle vibrazioni e riproduzioni del suono emesso “a misura d’uomo”, ovvero rimodulandolo allo scopo di renderlo percepibile al nostro orecchio.

Portato a termine uno studio focalizzato sulla Castleton tower, monolite di 120 metri della Castle Valley, pubblicato nel 2019 sulla rivista Bullettin of the Seismological Society of America, si è deciso di elaborare un dataset più cospicuo, analizzando ben 14 torri e pinnacoli rocciosi del sud dello Utah, caratterizzati da forme e altezze differenti, tra cui due torrioni particolarmente amati dai climber nella Valley of the Gods, paradiso di arenaria rossa a nord della celebre Monument Valley: la Petard Tower (45 m) e la Eagle Plume Tower (85 m). I risultati dello studio sono stati pubblicati nei mesi scorsi sulla rivista Seismological Research Letters.

Non le vedrai muoversi, non importa quanto da vicino le guardi. Non sentirai le loro vibrazioni, anche con l’orecchio premuto sull’arenaria freddasi legge nel comunicato ufficiale d’Ateneo – ma una nuova ricerca dimostra che le torri di roccia rosse dello Utah meridionale e dell’altopiano del Colorado sono in costante movimento, vibrando con ritmi peculiari, unici così come i loro suggestivi profili che si stagliano contro la profondità del cielo blu del deserto”.

Perché è importante conoscerne le vibrazioni?

I ricercatori dello Utah sono tra i massimi esperti di tal genere di fenomeni. Sanno bene come le torri di roccia, così come gli archi rocciosi, rispondano “ondeggiando” a terremoti, vento, anche correnti oceaniche. Ma in sintesi, a cosa serve conoscere i dettagli di tali oscillazioni? “Conoscere tali proprietà – spiega l’Ateneo – è cruciale nella comprensione della stabilità sismica di una torre rocciosa e della sua suscettibilità a vibrazioni pericolose.”

Un duro lavoro

Compreso il perché, passiamo al come. Studiare le proprietà “vibranti” di una torre di roccia richiede impegno sul campo. Non le si può scoprire restando alla base ma serve arrampicarsi lungo le pareti, per andare a installare in cima dei sismometri. Non stupisce che l’Università abbia chiesto supporto a climber esperti. Le strumentazioni sono state trasportate in quota per un tempo limitato. Una volta effettuate le registrazioni sono state riportate alla base. Per collezionare i dati relativi a 14 torri è stato necessario un bel gioco di squadra.

“Tante persone talentuose, desiderose e disponibili sono state coinvolte nel lavoro sul campo – racconta l’autrice principale dello studio, la dottoranda in geofisica Riley Finnegan – . Un gruppo di noi è andato in tre dei siti dopo le scalate di Kathryn (la climber Kathryn Vollinger, nda) per pilotare il drone e realizzare modelli 3D, e personalmente sono riuscito a malapena ad arrivare alla base di una delle torri, vi lascio immaginare cosa significhi portare l’attrezzatura alla base e poi salire con tutto al seguito.”

Una terra da rispettare

Molti dei siti oggetto di studio sono particolarmente importanti per i Nativi Americani. Per i Navajo, i giganteschi monumenti di arenaria rappresentano antichi guerrieri congelati nella pietra e nel tempo. Pertanto il team di ricerca si è sforzato di lavorare sul campo in maniera rispettosa. In tutta l’area i visitatori sono invitati a non abbandonare i sentieri segnalati, a visitare i siti culturali con rispetto, senza apportare danni e senza toccare eventuali opere di arte rupestre.

“Ci auguriamo che riconoscendo che queste torri siano costantemente in movimento, tremanti, ondeggianti e frementi in risposta al vento e all’energia che attraversa la Terra, i visitatori di questi paesaggi sacri siano stimolati ad averne ancora maggiore rispetto e, in definitiva, che le nostre misurazioni possano ispirare a una maggiore cura di questi luoghi straordinariamente unici”, l’augurio del professore di geologia e geofisica Jeff Moore.

Torri ondeggianti come alberi nel vento

Cosa ci dicono i dati raccolti sulle 14 torri? Come ipotizzato, a forme e altezze diverse, corrispondono proprietà diverse. Il range di frequenza delle oscillazioni è compreso tra ~1 Hz (1 ciclo al secondo) e 15 Hz. A torri più grandi corrispondono frequenze più basse. In linea generale, il movimento può essere descritto come l’ondeggiare degli alberi o dei grattacieli. A frequenze più alte, le torri iniziano a “torcersi” attorno al proprio asse centrale.

Come dichiarato dal Dott. Finnegan, la soddisfazione maggiore dello studio è derivata dallo scoprire che i dati raccolti concordassero con le previsioni dei modelli elaborati in precedenza. La teoria alla base di tali modelli prevede che la frequenza fondamentale alla quale vibra una “colonna” di roccia, sia proporzionale alla sua larghezza divisa per la sua altezza al quadrato. Le torri rocciose hanno mostrato per la maggior parte di rispettare tale relazione. Le frequenze previste per le vibrazioni delle torri hanno mostrato uno scarto dai dati osservati di circa il 4% e l’angolo stimato secondo i modelli per i movimenti delle torri è risultato essere differente in media di soli 14° dai dati sperimentali.

Dallo Utah al mondo

Elaborare un modello matematico forte fa sì che esso possa essere applicato con fiducia su ampia scala, uscendo dunque dalla Valley of the Gods, dallo Utah, dagli USA e anche dall’America tutta, per elaborare stime sui movimenti di altri pinnacoli e torri rocciose in giro per il mondo. Un tool importante per valutarne la stabilità sismica.

Di che suoni stiamo parlando?

Di seguito un video realizzato qualche anno fa dal team di ricercatori dello Utah in cui i suoni emessi, in questo caso dagli archi di roccia, sono stati resi fruibili all’orecchio umano. Chiudendo gli occhi, dimenticandosi per un istante che si stia parlando di vibrazioni della roccia, la sensazione è di ascoltare del vento. Registrazioni relative ad alcune torri di roccia sono disponibili sul sito della University of Utah (utah.edu). Ciascuna di esse appare differente, una impronta digitale sonora della sua torre di appartenenza. Anche in questo caso la sensazione predominante è di ascoltare suoni registrati in una giornata di vento o nel corso di una immersione subacquea.

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