Le colate di fango che seguono gli incendi nel sud della California possono essere mortali e difficili da prevedere. Una nuova ricerca può aiutare i funzionari a identificare le aree soggette a queste colate di fango e a rispondere prima che si verifichi il disastro, secondo gli scienziati.

frane, o colate detritiche, può verificarsi quando la pioggia lava via l'accumulo di sedimenti nei canali di montagna. Parti approssimativamente uguali di acqua e sedimento, le colate detritiche sono abbastanza forti da trasportare grandi massi in discesa e minacciare le comunità sopra o vicino alle montagne. Le colate detritiche del gennaio 2018 che hanno colpito Montecito, California, uccise 23 persone e causò danni per centinaia di milioni di dollari. Le autorità hanno attribuito le colate di fango agli incendi che hanno colpito l'area il mese precedente.

La vegetazione trattiene il sedimento in questi paesaggi scoscesi, ma come la vegetazione brucia durante un incendio, la gravità trasporta il sedimento dai pendii fino al canale in un processo chiamato caricamento del sedimento secco, disse Roman DiBiase, assistente professore di geoscienze alla Penn State.

In paesaggi scoscesi come quelli della California meridionale, il carico di sedimenti secchi gioca un ruolo più significativo nella gravità delle frane post-incendio rispetto alle precipitazioni, frane superficiali e gravità delle ustioni, secondo gli scienziati. Hanno riportato i loro risultati nel numero di febbraio di Geologia .

"I canali in genere sono ricoperti da ciottoli e massi che non si muovono molto facilmente o molto spesso con le tempeste, " DiBiase ha detto. "Il sedimento trasportato che è stato intrappolato dietro la vegetazione è molto più fine, quindi finisci per riempire il canale con materiali a grana fine che rendono più facile l'avvio di un flusso di detriti nel canale stesso."

DiBiase e Michael Lamb, professore di geologia al California Institute of Technology, ha esaminato tre set di dati lidar delle montagne occidentali di San Gabriel. Lidar prevede il volo di uno scanner laser su un paesaggio e il rilevamento della luce di ritorno. Consente agli scienziati di ricostruire la topografia ad alta risoluzione.

I set di dati sono stati raccolti prima dell'incendio della stazione del 2009, subito dopo l'incendio e prima della prima pioggia, e poi sei anni dopo, dopo che le piogge avevano portato a erosione e colate detritiche.

I ricercatori hanno trovato prove diffuse che il carico di sedimenti secchi ha aggiunto ovunque da 3 a 10 piedi di detriti ai canali di montagna, che sono stati successivamente lavati dalla pioggia. La pulizia del canale era assente nelle aree in cui non si verificava il carico di sedimenti secchi.

Le autorità possono utilizzare il lidar come strumento di risposta rapida per mappare i modelli di caricamento dei sedimenti dopo un incendio e decidere quali canali di montagna cancellare prima che colpisca una tempesta, ha detto DiBiase.

Lo studio suggerisce che la comprensione di come il paesaggio risponderà a un clima che cambia dipende più dai tassi di rigenerazione del suolo che dalle tempeste future.

"La maggior parte dei modelli presuppone che il pendio sia completamente coperto di terra, quindi hai una riserva infinita di materiale da cui attingere, " DiBiase ha detto. "Il nostro studio mostra che, almeno nei paesaggi scoscesi, c'è una quantità finita di materiale sul fianco della collina."

L'attuale frequenza degli incendi - o tempo tra gli incendi - nei paesaggi della California meridionale dà alla roccia abbastanza tempo per erodere e diventare suolo, e la vegetazione a ricrescere per mantenere il terreno in posizione, ha continuato DiBiase.

"Se la frequenza degli incendi nel sud della California raddoppia, quando il prossimo fuoco colpirà, i cumuli di sedimenti che si sono accumulati dietro le piante sono pieni solo a metà, " disse. "Allora, il volume di colate detritiche che fuoriesce non sarà troppo alto. Ma abbiamo ancora del lavoro da fare per capire cosa controlla la velocità con cui il sedimento viene prodotto dal substrato roccioso e la velocità con cui questi cumuli si riempiono".