I fanghi di fango minacciano sempre di più l'acqua che beviamo. Questa corsa di sedimenti, noto come "flusso di detriti, " è un tipo di erosione in cui fango e massi in ripidi bacini precipitano improvvisamente lungo il canale del torrente, spesso viaggiando a velocità di diversi metri al secondo.

E non danneggiano solo le riserve d'acqua, possono tagliare le strade, danni alle infrastrutture, e persino uccidere le persone. L'anno scorso, La California ha visto frane che hanno distrutto più di 100 case e ucciso 21 persone.

Nella nostra ricerca, pubblicato sulla rivista Geologia , abbiamo scoperto che è probabile che il flusso di detriti diventi più frequente e diffuso poiché si prevede che l'attività degli incendi boschivi e l'intensità delle precipitazioni aumenteranno. È probabile che il cambiamento climatico provochi le condizioni meteorologiche estreme che causano questi incendi boschivi e intense precipitazioni.

A sua volta, queste colate detritiche possono contaminare l'approvvigionamento idrico, con il potenziale di influenzare grandi dighe di captazione.

Nel 2003, i flussi di detriti hanno versato fango nella diga di Cotter a Canberra, un evento causato da incendi boschivi nel bacino del bacino idrico. Gli incendi hanno reso più probabili colate detritiche perché hanno ridotto la copertura vegetale e l'infiltrazione del suolo (un processo in cui l'acqua può essere assorbita dal suolo).

La torbidità risultante (nuvolosità), ferro e manganese nel serbatoio hanno chiuso l'approvvigionamento idrico principale di Canberra per sei mesi. Doveva essere costruito un nuovo impianto di trattamento da 38 milioni di dollari australiani, nel caso ciò accada di nuovo.

I flussi di detriti come questo un tempo erano rari, ma nell'ultimo decennio sono diventati più comuni nell'Australia sudorientale. Infatti, abbiamo mappato quasi 500 colate detritiche avvenute nel Victoria tra il 2009 e il 2012.

La preoccupazione per questa minaccia ha portato Melbourne Water, East Gippsland Water e il Department of Environment Land Water and Planning di Victoria per collaborare con noi su un progetto che mira a sviluppare strumenti per prevedere e mitigare gli impatti delle colate detritiche sulla qualità dell'acqua.

Possiamo aspettarci un aumento dei flussi di detriti

La frequenza del flusso di detriti è un rischio di contaminazione dell'acqua. La minaccia è massima quando ci sono frequenti cambiamenti tra gli estremi bagnati e asciutti.

E il cambiamento climatico, che potrebbe causare precipitazioni più intense, estremi più umidi e asciutti, El Niños più forte e più incendi boschivi, renderà più comuni entrambi i tipi di colata detritica.

In condizioni di bagnato, spesso associato a La Niña, tali flussi sono causati da frane, che si verificano quando i terreni sono saturi e perdono la loro coesione. Le frane diventano colate detritiche quando viaggiano attraverso i canali dei torrenti.

C'erano diverse centinaia di grandi colate detritiche nel Wilsons Promontory e nei Grampians National Parks, Per esempio, durante l'estate estremamente piovosa del 2011.

I flussi di detriti nei Grampians hanno causato problemi di approvvigionamento idrico come quelli di Canberra. Lago Bellfield, ad esempio, che fornisce acqua a 48 comuni della regione di Wimmera, non poteva essere utilizzato per l'acqua potabile per più di tre anni.

In condizioni asciutte, spesso associato a El Niño, i flussi di detriti sono causati dal deflusso superficiale post-incendio e da un processo chiamato "accumulo di sedimenti". Questo è quando la cenere, ghiaia e detriti vengono erosi dai pendii e dai canali dei torrenti dal deflusso superficiale durante improvvisi temporali con brevi e intense precipitazioni. Questi flussi di detriti si verificano in genere quando il terreno è asciutto.

Abbiamo identificato più di 300 colate detritiche di questo tipo nelle aree bruciate dagli incendi boschivi del Black Saturday del 2009.

Dopo gli incendi del febbraio 2019, c'è una maggiore probabilità di colata detritica, che a sua volta potrebbe contaminare l'acqua proveniente dal bacino idrografico Thomson di Melbourne. Cosa c'è di più, il bacino dell'Alto Yarra, fondamentale per l'approvvigionamento idrico di Melbourne, è stato vicino ad essere bruciato dagli incendi boschivi sia nel 2009 che nel 2019.

Nel nostro studio, abbiamo modellato le colate detritiche post-incendio con il movimento di particelle di argilla in un serbatoio. Il modello suggerisce che la contaminazione dell'acqua nel bacino idrografico dell'Upper Yarra potrebbe interrompere l'approvvigionamento idrico di Melbourne fino a 12 mesi.

Sulla base del nostro modello, il costo per l'approvvigionamento idrico alternativo durante tali interruzioni è dell'ordine di 100 milioni di dollari australiani.

Come possiamo gestire questo problema?

Oltre a garantire la disponibilità di risorse idriche alternative, ci sono alcune cose che possiamo fare per ridurre la possibilità di colate detritiche.

Il rischio di colate detritiche post-incendio sarebbe notevolmente ridotto se si potessero evitare incendi boschivi di elevata gravità in aree ripide ed erodibili. Tagliafuoco strategico, gli sforzi antincendio mirati e la combustione di riduzione del carburante sono, in una certa misura, misure che possono far sì che ciò accada. Abbiamo sviluppato modelli per identificare le aree ad alto rischio da prendere di mira.

Un'altra opzione sono le strutture ingegneristiche per controllare le colate detritiche. Gli ingegneri giapponesi ed europei hanno sviluppato strutture come "barriere al flusso di detriti" che possono intrappolare i sedimenti, ma anche dissipare l'energia del flusso.

Non è chiaro se queste strutture possano intrappolare i sedimenti fini che contaminerebbero i nostri serbatoi, ma i metodi sono in fase di sperimentazione nel bacino idrico di Thomson.

La mitigazione del rischio attraverso la gestione degli incendi e il controllo delle colate detritiche richiederà un approccio coordinato, particolarmente in ambienti con complessi arrangiamenti territoriali, come i bacini idrici di Melbourne.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.