B.1-C.1 - Rischi derivanti dall'evoluzione dell'ambiente di alta montagna

Parternariato e coordinatore

Partner:
Regione autonoma Valle d'Aosta (Centro Funzionale, FondMS e ARPA), Regione Piemonte, Canton du Valais (Crealp), Conseil Général de Haute-Savoie. sicura (Regione autonoma Valle d'Aosta)

Coordinatore: Iris Hélène VOYAT - Fondazione Montagna sicura (Regione autonoma Valle d'Aosta)
email: ivoyat@fondms.org

Obiettivi

Le azioni previste mirano a definire strumenti e procedure per la conoscenza della pericolosità legata all'evoluzione del permafrost in aree di alta montagna, e per la gestione dei relativi rischi e delle interazioni con strutture localizzate in aree soggette a tale fenomeno.

Descrizione delle azioni

B.1.1 Criteri per la localizzazione spaziale delle aree soggette a permafrost

La prima fase di progetto riguarda la definizione spaziale delle aree di localizzazione del permafrost. Poiché il permafrost rappresenta uno stato fisico e non una proprietà dei materiali, la sua localizzazione su aree diffuse deve necessariamente avvenire in modo indiretto ed ha come prodotto carte tematiche relative alla localizzazione probabile del permafrost. Obiettivo di questa fase di progetto è la definizione di criteri o l'elaborazione di modelli comuni da adottare per l'elaborazione e produzione di tali carte tematiche.

I modelli/criteri da adottare dovranno tenere conto almeno dei fattori seguenti.

  • Dati climatici e meteorologici esterni, necessari per definire lo stato termico esterno attuale e passato che va ad influenzare i materiali; i dati devono riguardare principalmente le temperature ma possibilmente anche fattori quali l'irraggiamento solare e l'albedo. I dati meteorologici attualmente disponibili hanno in genere una bassa risoluzione spaziale conseguente al limitato numero di stazioni disponibili, e riguardano in genere quote inferiori a quelle interessate dal fenomeno permafrost. E' quindi auspicabile l'installazione di stazioni di misura (anche costituite da semplici termistori), la messa in rete dei dati a livello interregionale e transnazionale al fine di poter disporre di una maglia il più fitta possibile, la definizione di standard da adottare per le stazioni, la strumentazione di misura ed il formato dei dati.
  • Dati topografici, che influenzano lo stato termico dei materiali in termini di quota ed esposizione all'irraggiamento solare. Tali dati possono essere facilmente presi in considerazione tramite l'introduzione nei modelli di modelli digitali del terreno, in generale già attualmente disponibili con una risoluzione spaziale maggiore rispetto a quella degli altri fattori
  • Dati geologici: il permafrost rappresenta semplicemente uno stato termico che può interessare materiali vari (ammassi rocciosi più o meno fratturati, detrito, terreno,...); le caratteristiche di tali materiali sono molto differenti; alcune di esse (ad esempio conducibilità termica, porosità, permeabilità e presenza di acqua/ghiaccio) determinano la risposta dello stato termico interno a quello esterno ed alle sue variazioni. Di conseguenza un modello di distribuzione spaziale del permafrost deve tenere conto del tipo di materiale presente. Inoltre il comportamento meccanico dei materiali e la sua risposta al variare del parametro temperatura variano sensibilmente a seconda del tipo di materiale.
  • Taratura dei modelli: si prevede di attrezzare dei siti di monitoraggio strumentale per la verifica e la taratura della localizzazione potenziale del permafrost ottenuta mediante l'applicazione di modelli. La scelta e la strumentazione di siti idonei e la messa in comune dei risultati saranno oggetto di specifica attività di cooperazione transfrontaliera.

B.1.2 Scenari evolutivi del permafrost in relazione a scenari di cambiamento climatico

L'evoluzione climatica, ed in particolare elementi quali la risalita della quota media dello zero termico e la diminuzione delle precipitazioni nevose e della permanenza delle neve al suolo anche in quota, rappresentano una forzante per la presenza del permafrost e la sua evoluzione. Il crescente interesse sulla tematica del permafrost è dovuto al fatto che tale evoluzione determina variazioni nelle dinamiche geomorfologiche, soprattutto delle aree di alta montagna, con ripercussioni sulla stabilità dei versanti e sulle interazioni con le attività antropiche in tali aree. Sono attualmente disponibili scenari sull'evoluzione climatica dei prossimi decenni ( es. IPCC). Il presente progetto intende acquisire come base di partenza tali scenari e sviluppare scenari conseguenti sull'evoluzione del permafrost e le conseguenze sulle dinamiche geomorfologiche di alta quota.

  • Modellazione dell'evoluzione dello stato termico. E' innanzitutto necessaria la comprensione delle modalità e delle tempistiche con cui un'evoluzione dello stato termico esterno (aria) porta a delle variazioni nello stato termico interno dei materiali. Le modalità saranno ovviamente molto differenti a seconda del tipo di materiale (ammassi rocciosi più o meno fratturati, detrito, terreno sciolto) ed a altri fattori quali ad esempio presenza di acqua, etc. Questa fase prevederà quindi lo sviluppo e/o la creazione di modelli sia teorici che fisici riferiti a diversi tipi di materiali, anche attraverso l'acquisizione sperimentale di parametri (es. conducibilità termica, etc). Importante sarà anche una localizzazione spaziale delle aree potenzialmente interessate (e.g. quali fasce altimetriche e quali esposizioni potranno essere interessate da fenomeni di degradazione del permafrost in risposta ad un determinato aumento di temperatura/innalzamento dello zero
  • Controllo dell'evoluzione e taratura dei modelli mediante monitoraggio strumentale in siti selezionati rappresentativi dei diversi materiali (ammassi rocciosi, detrito). A seguito dello sviluppo di modelli sul comportamento termico dei materiali, dovranno essere installati siti di monitoraggio strumentale per il controllo dell'evoluzione. Tali siti potranno, del tutto o in parte, coincidere con quelli di cui al precedente punto 1.d e saranno oggetto di attività di cooperazione transfrontaliera. Dovranno contemplare diverse categorie di materiali e diverse condizioni topografiche e climatiche, ed essere dotati di strumenti di monitoraggio sia interni ai materiali che esterni (stazioni meteorologiche) di riferimento.
  • Studio del comportamento meccanico dei materiali in relazione alle variazioni di temperatura. Le attività di cui ai punti precedenti mirano a comprendere quali possano essere le variazioni dello stato fisico dei materiali in conseguenza a variazioni climatiche. Successivamente è necessario comprendere come il comportamento geotecnico e meccanico dei diversi materiali può essere modificato in risposta alle variazioni dello stato fisico. In tale ambito esiste una notevole carenza di informazioni (soprattutto per quanto riguarda materiali rocciosi e detrito), legata anche alla difficoltà di campionamento e di esecuzione di prove in temperatura. Questa fase potrà prevedere sia prove sperimentali sia back analysis su casi noti e documentati, anche attraverso l'impiego di tecnologie di telerilevamento (fotogrammetria, laser scanning).

B.1.3 Definizione di scenari di pericolosità.

La terza fase progettuale sarà mirata a fornire degli strumenti base per migliorare la gestione del territorio, e più in particolare a definire degli scenari di pericolosità derivanti dai fenomeni di evoluzione del permafrost. Tali strumenti derivano dall'integrazione dell'analisi spaziale (estensione e localizzazione delle aree potenzialmente interessate) e dalla comprensione dei fenomeni fisici (variazione del comportamento meccanico al variare dello stato termico) definite nei punti precedenti. La definizione di tali strumenti (es carte di pericolosità, modelli di evoluzione del permafrost) sarà oggetto di collaborazione transfrontaliera. La degradazione del permafrost può avere effetti su diversi rischi naturali e attività antropiche.

  • effetti su frane. Si definiranno strumenti atti a valutare e cartografare le aree (definite soprattutto da fasce altimetriche ed esposizione) che possono essere soggette a un incremento del pericolo di crolli in roccia in conseguenza di un determinato scenario di incremento di temperatura.
  • effetti su colate detritiche. Si definiranno strumenti atti a valutare il potenziale aumento di alimentazione/disponibilità detritica all'interno di bacini montani, strumento fondamentale nell'analisi dei fenomeni di trasporto di massa (debris flow, colate detritiche etc).

C.1 Interazioni con le strutture

Per quanto riguarda le strutture antropiche presenti o previste in aree di alta quota soggette a permafrost, il progetto mira a definire:

  • la distribuzione spaziale delle aree o delle fasce altimetriche potenzialmente interessate dai fenomeni
  • criteri da impiegare nella progettazione di nuove strutture
  • criteri di intervento da adottare nel caso di strutture esistenti e soggette a fenomeni di degrado.

 C.2 Siti pilota

Allo scopo di comprendere meglio l'interazione tra la degradazione del permafrost e i vari rischi naturali, saranno scelti dei casi di studio, interessati da fenomeni conosciuti la cui evoluzione sarà analizzata in relazione alle condizioni del permafrost. Tali siti saranno scelti in funzione del loro interesse dal punto di vista antropico, della loro rappresentatività per vari meccanismi ed in relazione alle domande ed alle esigenze determinate negli altri assi del progetto strategico, in modo da avere un numero ridotto di località che siano interessanti per diversi rischi naturali e diversi problematiche.

Descrizione delle attività svolte

Essendo il progetto molto articolato e complesso, al fine di permettere un corretto monitoraggio dell'avanzamento di tutte le attività, sono stati pubblicati nella sezione Attività A.1 - Coordinamento e pilotaggio del progetto strategico, a fondo pagina, i rapporti di avanzamento di tutte le attività, con i risultati e le schede descrittive per ogni azione.

Consultate i rapporti di avanzamento delle attività di progetto.

Allegati

Prodotti dell'attività

Scaricando gli allegati seguenti è possibile consultare il manuale tecnico "Pericolosità generata dalla degradazione del permafrost" in cui sono raccolte indicazioni pratiche per lo studio della pericolosità legata al permafrost, oltre alle relazioni di dettaglio sui diversi studi eseguiti.

Fondo Europeo di Sviluppo Regionale Alcotra - Insieme oltre i confini Governo italiano Regione Valle d'Aosta Regione Piemonte Rhône-Alpes Dreal Rhône-Alpes
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