Il rivoluzionario studio “Rules of river avulsion change downstream”, pubblicato su Nature da un team di ricercatori statunitensi, fornisce informazioni chiave sul pericoloso fenomeno dell'"avulsione fluviale" 8conosciuto anche come “terremoto fluviale”) e un modo per prevedere quando e dove i fiumi potrebbero cambiare improvvisamente e drasticamente il loro corso.
Il nuovo studi fa luce su un processo che ha plasmato la storia umana attraverso inondazioni devastanti e continua a minacciare milioni di persone in Italia e in tutto il mondo.
Il team di ricercatori guidato da James "Jake" Gearon, un dottorando del Department of Earth and Atmospheric Sciences (EAS) del College of Arts and Sciences dell’Indiana University - Bloomington ha delineato per la prima volta le condizioni che creano le avulsioni fluviali.
Utilizzando una tecnologia satellitare avanzata, il team statunitense ha mappato il modo in cui alcune caratteristiche del territorio rendono più probabili i territori fluviali e Gearon spiega che «Misurare la topografia attorno a un fiume è difficile e richiede molto tempo a causa della fitta vegetazione. Abbiamo sfruttato un nuovo satellite che utilizza laser per misurare la topografia». Si tratta della tecnologia lidar che penetra nella vegetazione per trovare le elevazioni di terra nuda, consentendo misurazioni topografiche accurate.
Lo studio presenta un nuovo quadro per prevedere quando si verificheranno le avulsioni fluviali, un problema con cui l'umanità ha a che fare per millenni e un altro autore dello studio, Douglas Edmonds, anche lui dell’EAS dell’Indiana, ricorda che «Le avulsioni che sono probabilmente l'ispirazione per gli antichi miti sulle inondazioni, hanno creato le più grandi inondazioni nella storia umana e oggi continuano a minacciare milioni di persone. Mentre il cambiamento climatico altera i cicli globali dell'acqua e aumenta l'espansione umana in aree soggette a inondazioni, comprendere e prevedere le avulsioni non è mai stato così importante».
Le avulsioni si verificano quando l'acqua di un fiume tracima nel territorio circostante, spesso a causa dell'accumulo di sedimenti nel letto del fiume. Quando questo accade, il fiume può traboccare dalle sue sponde e scavare un nuovo percorso attraverso la pianura alluvionale. Il che può portare a gravi inondazioni, perché l'intero fiume scorre attraverso aree che in genere non sono progettate per gestire questo volume. Ad esempio, l'avulsione del fiume Kosi nel 2008 nell'India settentrionale ha colpito direttamente oltre 30 milioni di persone, fatto centinaia di morti e causato danni per oltre 1 miliardo di dollari. Ma è anche quello che vediamo, spesso determinato da interventi antropici, nei fiumi che invadono quartieri e città in Italia e in Europa.
Finora, gli scienziati ritenevano che le avulsioni fluviali si verificassero a causa di due fattori principali: o il letto del fiume era diventato più alto rispetto alla pianura alluvionale, o il terreno su entrambi i lati del fiume offriva all’acqua un percorso più ripido e più attraente da seguire per l'acqua. Edmonds sottolinea che «Ora possiamo effettivamente testare queste due idee vecchie di 80 anni con i dati topografici che abbiamo raccolto dallo spazio, e siamo rimasti sorpresi nello scoprire che entrambi i fattori lavorano insieme e svolgono ruoli diversi a seconda della posizione del fiume».
I ricercatori hanno analizzato i dati di 174 avulsioni fluviali in tutto il mondo, utilizzando immagini satellitari per tracciare gli spostamenti dei fiumi negli ultimi decenni e rivelano che «Le avulsioni sono molto più comuni vicino alle catene montuose e alle aree costiere che nelle sezioni centrali dei fiumi». Hanno anche scoperto che «il 74% di queste avulsioni si è verificato vicino ai fronti montuosi o alle linee costiere, aree in cui i sedimenti tendono ad accumularsi rapidamente».
Inoltre, utilizzando dati topografici, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modello per mappare quelli che chiamano "corridoi di avulsione", ovvero i percorsi che i fiumi potrebbero prendere se dovessero deviare dal loro corso attuale e dicono che «Questo strumento potrebbe aiutare governi e pianificatori a identificare aree ad alto rischio di inondazioni improvvise, specialmente in regioni con risorse limitate per la gestione delle inondazioni».
Lo studio sottolinea anche l'importanza di prendere in considerazione le avulsioni nelle valutazioni del rischio di inondazione, cosa della quale gli attuali modelli di inondazione solitamente non si preoccupano. Gearon fa notare che «I modelli di inondazione tradizionali si concentrano sull'aumento dei livelli dell'acqua dovuto a forti piogge, ma le avulsioni possono verificarsi senza preavviso, anche in aree in cui le precipitazioni non sono una preoccupazione importante. Questo le rende particolarmente pericolose e difficili da prevedere, proprio come i terremoti».
I risultati potrebbero essere particolarmente preziosi nel Sud del mondo, nelle zone meno sviluppate di Africa, America Latina e Asia, dove le avulsioni sono più frequenti e spesso più mortali. In molte di queste regioni, una combinazione di fattori geologici e sfide infrastrutturali rende le comunità più vulnerabili ai cambiamenti improvvisi dei fiumi. Per esempio, la gigantesca inondazione del 2010 in Pakistan, provocata dall'avulsione sul fiume Indo, ha colpito oltre 20 milioni di persone.
All’Indiana University concludono: «Il nuovo modello, che si basa su dati minimi, potrebbe aiutare i Paesi a prepararsi ai disastri correlati alle avulsioni, salvando potenzialmente vite e riducendo i danni economici. Fornendo a scienziati, decisori politici e professionisti un nuovo modo di pensare e pianificare i rischi di inondazione, e mentre il cambiamento climatico continua a rimodellare i modelli meteorologici e ad aumentare i rischi di inondazione in tutto il mondo, lo studio fornisce strumenti essenziali per comprendere e mitigare i pericoli posti dalle avulsioni fluviali».
