Le frane costituiscono uno dei pericoli geologici più distruttivi al mondo oggi. Uno dei motivi principali di ciò è dovuto alle alte velocità che le diapositive possono raggiungere, fino a 160 km / ora (100 mph). Un altro è il fatto che queste diapositive possono trasportare un bel po 'di detriti che servono ad amplificare la loro forza distruttiva.
Nel loro insieme, questo è ciò che è noto come un flusso di detriti, un pericolo naturale che può verificarsi in molte parti del mondo. Un singolo flusso è in grado di seppellire intere città e comunità, coprendo strade, causando morte e lesioni, distruggendo proprietà e fermando tutti i trasporti. Quindi, come possiamo gestirli?
Definizione:
Un Debris Flow è fondamentalmente una frana in rapido movimento costituita da massa liquefatta, non consolidata e satura che ricorda il cemento che scorre. A questo proposito, non sono dissimili dalle valanghe, dove ghiaccio e neve non consolidati cadono a cascata lungo la superficie di una montagna, portando con sé alberi e rocce.
Un malinteso comune è quello di confondere i flussi di detriti con frane o flussi di fango. In verità, si differenziano per il fatto che le frane sono costituite da un blocco coerente di materiale che scorre sulle superfici. I flussi di detriti, al contrario, sono costituiti da particelle "sciolte" che si muovono indipendentemente all'interno del flusso.
Allo stesso modo, i flussi di fango sono composti da fango e acqua, mentre i flussi di detriti sono costituiti da particelle più grandi. Tutto sommato, è stato stimato che almeno il 50% delle particelle contenute all'interno di un flusso di detriti sono costituite da particelle di dimensioni sabbia o più grandi (cioè rocce, alberi, ecc.).
Tipi di flussi:
Esistono due tipi di flussi di detriti, noti come Lahar e Jökulhlaup. La parola Lahar è di origine indonesiana e ha a che fare con flussi correlati all'attività vulcanica. Una varietà di fattori può innescare un lahar, tra cui lo scioglimento del ghiaccio glaciale a causa dell'attività vulcanica, intense piogge su materiale piroclastico sciolto o lo scoppio di un lago che era stato precedentemente arginato da materiale piroclastico o glaciale.
Jökulhlaup è una parola islandese che descrive i flussi originati da un'inondazione glaciale. In Islanda, molte di queste inondazioni sono innescate da eruzioni vulcaniche sub-glaciali, poiché l'Islanda si trova in cima alla cresta del Medio Atlantico. Altrove, una causa più comune di jökulhlaups è la rottura di laghi con dighe di ghiaccio o di morena.
Tali eventi di rottura sono spesso causati dall'improvviso parto del ghiaccio del ghiacciaio in un lago, che provoca un'onda di spostamento che fa breccia in una morena o diga di ghiaccio. A valle del punto di rottura, un jökulhlaup può aumentare notevolmente di dimensioni raccogliendo sedimenti e acqua dalla valle attraverso la quale viaggia.
Cause dei flussi:
I flussi di detriti possono essere attivati in vari modi. In genere, derivano da improvvise piogge, in cui l'acqua inizia a lavare il materiale da un pendio o quando l'acqua rimuove il materiale da un tratto di terra appena bruciato. Una rapida fusione di neve può anche essere una causa, in cui l'acqua della neve appena sciolta viene convogliata su una ripida valle piena di detriti che è abbastanza sciolta per essere mobilitata.
In entrambi i casi, l'acqua in rapido movimento precipita a cascata lungo i pendii e nei canyon e nelle valli sottostanti, raccogliendo velocità e detriti mentre scende le pareti della valle. Nella stessa valle, è possibile raccogliere mesi e mesi di terreno edificabile e quindi iniziare a muoversi con l'acqua.
Man mano che il sistema aumenta gradualmente la velocità, ne consegue un circuito di retroazione, dove più veloce scorre l'acqua, più può raccogliere. Col tempo, questo muro inizia ad assomigliare al cemento in apparenza, ma può muoversi così rapidamente che può strappare massi dai piani dei canyon e scagliarli lungo il percorso del flusso. È la velocità e l'enormità di questi particolati trasportati che rendono un flusso di detriti così pericoloso.
Un'altra causa importante dei flussi di detriti è l'erosione di vapori e argini. Mentre l'acqua che scorre fa gradualmente crollare le sponde, l'erosione può tagliare in spessi depositi di materiali saturi accatastati contro le pareti della valle. Questa erosione rimuove il supporto dalla base del pendio e può innescare un flusso improvviso di detriti.
In alcuni casi, i flussi di detriti provengono da frane più vecchie. Questi possono assumere la forma di masse instabili arroccate su un ripido pendio. Dopo essere stato lubrificato da un flusso d'acqua sopra la vecchia frana, il materiale del vetrino o l'erosione alla base può rimuovere il supporto e innescare un flusso.
Alcuni flussi di detriti si verificano a seguito di incendi o deforestazione, dove la vegetazione viene bruciata o spogliata da un ripido pendio. Prima di questo, le radici della vegetazione hanno ancorato il terreno e rimosso l'acqua assorbita. La perdita di questo supporto porta all'accumulo di umidità che può provocare un fallimento strutturale, seguito da un flusso.
Un'eruzione vulcanica può far esplodere grandi quantità di neve e ghiaccio sui fianchi di un vulcano. Questa improvvisa ondata d'acqua può raccogliere cenere e detriti piroclastici mentre scorre lungo il ripido vulcano e li trasporta rapidamente a valle per grandi distanze.
Nell'eruzione del vulcano Cotopaxi del 1877 in Ecuador, i flussi di detriti percorsero oltre 300 chilometri lungo una valle a una velocità media di circa 27 chilometri all'ora. I flussi di detriti sono uno dei mortali "attacchi a sorpresa" dei vulcani.
Metodi di prevenzione:
In passato sono stati impiegati molti metodi per arrestare o deviare i flussi di detriti. Un metodo popolare è quello di costruire bacini di detriti, progettati per "catturare" un flusso in un'area depressa e murata. Questi hanno lo scopo specifico di proteggere il suolo e le fonti d'acqua dalla contaminazione e prevenire danni a valle.
Alcuni bacini sono costruiti con speciali condotti e schermi di troppo pieno, che consentono all'acqua di fuoriuscire dal flusso mantenendo i detriti in posizione, consentendo anche più spazio per oggetti più grandi. Tuttavia, tali bacini sono costosi e richiedono un notevole lavoro per essere costruiti e mantenuti; quindi perché sono considerati un'opzione di ultima istanza.
Attualmente, non esiste alcun modo per monitorare la possibilità di flusso di detriti, poiché possono verificarsi molto rapidamente e spesso dipendono da cicli meteorologici imprevedibili. Tuttavia, sono in fase di sviluppo sistemi di allarme rapido da utilizzare in aree in cui il rischio di flusso di detriti è particolarmente elevato.
Un metodo prevede il rilevamento precoce, in cui i sismografi sensibili rilevano i flussi di detriti che hanno già iniziato a muoversi e avvisano le comunità locali. Un altro modo è studiare i modelli meteorologici usando l'imaging radar per fare stime delle precipitazioni - usando i valori di intensità e durata delle precipitazioni per stabilire una soglia di quando e dove potrebbero verificarsi flussi.
Inoltre, una buona misura preventiva è il reimpianto di foreste sui pendii per ancorare il suolo, nonché il monitoraggio delle aree collinari che hanno subito recentemente incendi. Identificare le aree in cui si sono verificati flussi di detriti in passato o dove sono presenti le condizioni adeguate è anche un mezzo praticabile per sviluppare un piano di mitigazione del flusso di detriti.
Abbiamo scritto molti articoli sulle frane per Space Magazine. Qui i satelliti potrebbero prevedere frane, frane recenti su Marte, frane più recenti su Marte, frane e crateri luminosi su Cerere rivelate in meravigliose nuove immagini dall'alba.
Se desideri maggiori informazioni sul flusso di detriti, dai un'occhiata a Visible Earth Homepage. Ed ecco un link all'Osservatorio della Terra della NASA.
Abbiamo anche registrato un episodio di Cast di astronomia tutto sul pianeta Terra. Ascolta qui, episodio 51: Terra.
fonti:
- Wikipedia - Debris Flow
- Earth Science Australia - Flusso di detriti
- Geology.com - Debris Flow
- AZGS - Scorie di detriti nelle montagne della Catalina
