I ricercatori di Milano-Bicocca, in collaborazione con Sapienza Università di Roma, hanno osservato in laboratorio i meccanismi che determinano l’attività delle frane e che possono provocarne il collasso. I risultati in un nuovo studio pubblicato su Nature Communications
La sicurezza prima di tutto
Garantire la sicurezza delle persone e delle infrastrutture grazie a modelli di previsione del rischio più affidabili. Così i risultati di uno studio dell’Università di Milano-Bicocca contribuiranno a prevenire le catastrofi legate alle grandi frane in roccia, come quelle delle aree prealpine e alpine della Lombardia.
Combinando esperimenti di laboratorio su materiali naturali, campionati dalla zona di taglio di una grande frana lombarda (frana di Spriana, Sondrio) e osservazioni in situ, in collaborazione con Sapienza Università di Roma, i ricercatori dell’Università del capoluogo lombardo hanno studiato i meccanismi che regolano la transizione dell’attività delle frane da «lente a veloci», fornendo indicazioni che nei prossimi tempi aiuteranno alla costruzione di nuovi modelli di previsione.
Il lavoro «Slow-to-fast transition of giant creeping rockslides modulated by undrained loading in basal shear zones» (https://doi.org/10.1038/s41467-020-15093-3), sostenuto da Fondazione Cariplo, è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Cosa sono le grandi frane?
Le grandi frane evolvono «silenziosamente» per migliaia di anni e sono caratterizzate da movimenti lenti – pochi millimetri all’anno – prolungati nel tempo e alternati a periodi di accelerazione, che possono avvenire rapidamente e provocarne il collasso in modo catastrofico. In questi casi, l’energia mobilitata è tale da cancellare intere comunità, distruggere infrastrutture di trasporto o di approvvigionamento energetico e di modificare per sempre i paesaggi montani, ma anche la geografia umana delle zone coinvolte (come nel caso delle frane del Vajont o della Val Pola). Piogge intense, scioglimento della neve o degradazione del permafrost: nel corso della loro evoluzione, queste frane divengono sempre più sensibili agli agenti esterni e alle loro variazioni in un contesto di cambiamento climatico.
I risultati dello studio
Federico Agliardi, geologo del dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra (DISAT) dell’Università di Milano-Bicocca -spiega che: “Il nostro lavoro sperimentale, riproducendo quantitativamente la risposta di una frana reale, fornisce chiare evidenze dei diversi meccanismi fisici che regolano la transizione “slow to fast” delle grandi frane e contribuisce a una migliore comprensione dei complessi fenomeni che governano l’instabilità e il potenziale collasso delle grandi frane. In questo modo sarà possibile migliorare i modelli e le metodologie di previsione per mitigare i rischi e garantire la sicurezza di persone ed infrastrutture”.
I risultati del lavoro dei ricercatori di Milano-Bicocca dimostrano che le deformazioni di grandi frane, che si muovono su superfici di scorrimento basali ben sviluppate, sono regolate dalle interazioni tra diversi processi associati a rapide variazioni delle pressioni dei fluidi nelle zone di taglio. La competizione tra processi che determinano una riduzione o un aumento della resistenza modula lo stile di deformazione della frana e la sua transizione «da lenta a veloce» fino al collasso catastrofico.
In particolare, le superfici di scorrimento rispondono a rapide variazioni delle pressioni dei fluidi, associate ad esempio a precipitazioni intense o rapido scioglimento delle nevi, con improvvise accelerazioni, seguite da decelerazioni spontanee e da periodi di movimento a velocità costante, che si può mantenere stabile oppure evolvere verso il collasso quando le sollecitazioni superano determinati livelli critici.
Questo studio è solo l’inizio di un percorso che si spera porterà a garantire la massima sicurezza contro le frane ma in generale poi grazie ad altri lavori contro i fenomeni naturali che stanno sempre diminuendo i loro tempi di ritorno e purtroppo continueranno ad aumentare fino a quando l’uomo non smetterà di voler combattere contro il proprio pianeta.
[ Domenico Serafini ]
