Perché le onde Love sono tra le più lente e pericolose in un terremoto: ecco come distruggono le onde laterali

Le onde sono, letteralmente, ovunque. Sono come un “linguaggio” universale. Quello a cui risponde l’universo quando viene perturbato. Un’onda è una perturbazione che viaggia attraverso lo spazio o attraverso un mezzo materiale —aria, acqua, suolo o metallo— trasportando energia da un luogo all’altro, senza trasportare materia.

Alcune sono elettromagnetiche e viaggiano nel vuoto, come la luce, i raggi X, le onde radio, il WiFi. Altre, invece, sono meccaniche e hanno bisogno di un mezzo materiale per propagarsi. Tra queste ci sono le onde sonore, le onde del mare, le onde atmosferiche e le onde sismiche.

Queste ultime sono particolarmente rilevanti. La pericolosità di un sisma non dipende solo dalla sua magnitudo, ma da come la sua energia si propaga e dove emerge. Le onde sismiche sono vibrazioni di energia che viaggiano attraverso la Terra, causate generalmente da una rottura improvvisa delle rocce (un terremoto) o da esplosioni.

Si dividono in due grandi famiglie. Le onde di volume viaggiano attraverso l’interno della Terra. Le onde superficiali, invece, si muovono sulla “pelle” del pianeta. Le prime sono le più veloci e danno il primo “avviso” del terremoto. Le seconde sono responsabili della maggior parte dei danni. Tra queste ci sono le onde Love e le onde Rayleigh.

Capire come si muovono non è solo una curiosità scientifica. È fondamentale per comprendere perché alcuni terremoti sono più distruttivi di altri, anche con magnitudo simili. E anche per capire perché in luoghi come Città del Messico il suolo non si limita a trasmettere il sisma… ma lo trasforma.

Vibrare sulla “pelle” della Terra

Il fatto di propagarsi in superficie comporta due caratteristiche fondamentali. Prima di tutto, queste onde sono più lente rispetto alle onde di volume perché il loro movimento è più vincolato. In secondo luogo, interagiscono direttamente con le strutture e con noi. Ciò che le distingue è il tipo di movimento che generano.

Le onde Rayleigh sono generalmente un po’ più lente e muovono il suolo con traiettorie ellittiche, come se “rotolasse”, simili al moto delle onde del mare. Le onde Love, invece, producono uno spostamento orizzontale laterale, perpendicolare alla direzione di propagazione. In altre parole, il terreno non sale né scende, ma si muove da un lato all’altro.

Perché questo movimento laterale puro si verifichi, deve esistere una struttura particolare nel sottosuolo. Le onde Love non possono propagarsi in mezzi omogenei, ma necessitano di strati. In termini semplici: uno strato superficiale più lento sopra uno più veloce. Questo intrappola l’energia vicino alla superficie e la canalizza orizzontalmente.

Tra le più pericolose

Questo movimento laterale è particolarmente dannoso per le strutture. La maggior parte degli edifici è progettata per resistere a forze verticali (peso proprio, gravità, piani superiori), non a spostamenti laterali.

Quando il suolo si muove lateralmente, deforma e indebolisce colonne e muri. Si genera quello che si chiama effetto di taglio. Si producono forze che tendono a spostare parti diverse della stessa struttura in direzioni opposte, e questo tipo di tensione può portare al collasso se supera la capacità di resistenza.

Inoltre, le onde Love possono raggiungere ampiezze orizzontali maggiori rispetto ad altre onde e in alcuni tipi di suolo vengono amplificate. Nei terreni soffici, dove la struttura a strati è più marcata, una maggiore quantità di energia sismica rimane intrappolata. In questo modo le onde superficiali si amplificano e durano più a lungo.

Messico: un laboratorio naturale

In Messico, le onde Love sono particolarmente monitorate perché il suolo soffice di città come Città del Messico agisce come una “cassa di risonanza”. Questo è noto come “effetto sito”.

Nei suoli soffici di origine lacustre della CDMX, il terreno funziona come un filtro che amplifica determinate frequenze, molte delle quali associate alle onde superficiali. Così l’energia non si dissipa, ma si concentra e si amplifica.

Questo fenomeno fu decisivo in disastri come il terremoto del 1985, dove l’amplificazione del movimento nei suoli soffici contribuì in modo significativo ai danni, anche a grandi distanze dall’epicentro. Quando poi coincide con le frequenze naturali degli edifici, l’effetto di risonanza aumenta ulteriormente il rischio strutturale.

Alla fine, ciò che percepiamo durante un sisma non è solo il rilascio di energia all’interno della Terra. È il modo in cui quell’energia viaggia, si trasforma, emerge e interagisce con la superficie. A volte non è l’urto, ma il ritmo. E quella precisa coincidenza tra ciò che vibra e ciò che può vibrare.

Riferimenti della notizia

Enciclopedia Britannica. (2026). Learn about P waves, S waves, Love waves, and Rayleigh waves generated by an earthquake.

Gómez-Bernal, A. (2024). Analysis of Rayleigh and Love Waves in the Valley of Mexico and their Effect on Ground Motion Amplification. Capitolo del libro Advances in Earthquake Research and Engineering.