Immagine banner:il modello di rischio da frana LHASA della NASA e il catalogo globale delle frane tracciano le aree più a rischio di frane mortali, che possono causare effetti che vanno dalla distruzione delle città al taglio dell'acqua potabile e delle reti di trasporto. Credito:NASA Scientific Visualization Studio / Helen-Nicole Kostis
Eventi di pioggia più frequenti e intensi dovuti ai cambiamenti climatici potrebbero causare più frane nella regione dell'alta montagna asiatica della Cina, Tibet e Nepal, secondo il primo studio quantitativo del legame tra precipitazioni e frane nella regione.
L'Asia di alta montagna immagazzina più acqua dolce nella neve e nei ghiacciai di qualsiasi luogo sulla Terra al di fuori dei poli, e più di un miliardo di persone fa affidamento su di esso per bere e irrigare. Il team di studio ha utilizzato stime satellitari e dati modellati sulle precipitazioni per proiettare in che modo il cambiamento dei modelli di precipitazioni nella regione potrebbe influenzare la frequenza delle frane. Il team di studio ha scoperto che il riscaldamento delle temperature causerà precipitazioni più intense in alcune aree, e questo potrebbe portare a un aumento dell'attività di frana nella regione di confine tra Cina e Nepal.
Altre frane in questa regione, soprattutto nelle aree attualmente coperte da ghiacciai e laghi glaciali, potrebbe causare disastri a cascata come dighe di frana e inondazioni che colpiscono le aree a valle, a volte a centinaia di miglia di distanza, secondo lo studio. Lo studio è stato una collaborazione tra scienziati del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland; la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a Washington; e la Stanford University di Palo Alto, California.
L'Asia di alta montagna si estende su decine di migliaia di aspre, miglia ricoperte di ghiacciai, dall'Himalaya a est alle catene montuose dell'Hindu Kush e del Tian Shan a ovest. Mentre il clima della Terra si riscalda, Il ciclo dell'acqua dell'alta montagna asiatica sta cambiando, compresi i cambiamenti nei suoi modelli annuali dei monsoni e le precipitazioni.
Il modello mostra il rischio di frane per l'Asia di alta montagna in aumento nei mesi estivi negli anni 2061-2100, grazie ad eventi piovosi sempre più frequenti e intensi. Le piogge monsoniche estive possono destabilizzare i versanti ripidi, innescando frane. Credito:Osservatorio della Terra della NASA/Joshua Stevens
forte pioggia, come quello che cade durante la stagione dei monsoni da giugno a settembre, possono innescare frane sul terreno scosceso, creando disastri che vanno dalla distruzione di città al taglio dell'acqua potabile e delle reti di trasporto. Nell'estate 2019, inondazioni monsoniche e frane in Nepal, India e Bangladesh hanno sfollato più di 7 milioni di persone. Per prevedere come il cambiamento climatico potrebbe influenzare le frane, i ricercatori hanno bisogno di sapere come potrebbero essere i futuri eventi di pioggia. Ma fino ad ora, la ricerca che effettua le previsioni di frana si è basata su registrazioni di frane passate o su modelli generali di stima delle precipitazioni.
"Altri studi hanno affrontato questa relazione in modo molto locale, o regolando il segnale di precipitazione in modo generale, " disse Dalia Kirschbaum, uno scienziato ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA. "Il nostro obiettivo era dimostrare come potremmo combinare le stime del modello globale delle precipitazioni future con il nostro modello di frana per fornire stime quantitative dei potenziali cambiamenti di frana in questa regione".
Il team di studio ha utilizzato un modello della NASA che genera un "nowcast" stimando la potenziale attività di frana innescata dalle precipitazioni quasi in tempo reale. Il modello, chiamato valutazione del rischio da frana per la consapevolezza della situazione (LHASA), valuta il pericolo valutando le informazioni sulle strade, la presenza o l'assenza di faglie tettoniche vicine, i tipi di roccia, cambiamento della copertura arborea e della pendenza dei pendii. Quindi, integra i dati attuali delle precipitazioni dalla missione Global Precipitation Measurement. Se la quantità di precipitazioni nei sette giorni precedenti è anormalmente elevata per quella zona, quindi il potenziale verificarsi di frane aumenta.
Il team di studio ha prima eseguito LHASA con i dati delle precipitazioni della NASA dal 2000-2019 e i dati del modello climatico NOAA dal 1982-2017. Hanno confrontato i risultati di entrambi i set di dati con il Global Landslide Catalog della NASA, che documenta le frane riportate dai media e da altre fonti. Entrambi i set di dati sono stati confrontati favorevolmente con il catalogo, dando al team la certezza che l'utilizzo dei dati modellati sulle precipitazioni produrrebbe previsioni accurate.
Il catalogo globale delle frane della NASA contiene più di 1, 000 record di frane nell'alta montagna asiatica tra il 2007 e il 2017. Alcuni di questi eventi hanno causato centinaia o migliaia di vittime. Credito:Osservatorio della Terra della NASA/Joshua Stevens
Finalmente, il team di studio ha utilizzato i dati del modello NOAA per portare LHASA nel futuro, valutare l'andamento delle precipitazioni e delle frane nel futuro (2061-2100) rispetto al passato (1961-2000). Hanno scoperto che è probabile che gli eventi di precipitazioni estreme diventino più comuni in futuro man mano che il clima si riscalda, e in alcune zone, ciò può comportare una maggiore frequenza di attività frana.
Più significativamente, la regione di confine tra Cina e Nepal potrebbe vedere un aumento del 30-70% dell'attività di frana. La regione di confine non è attualmente densamente popolata, Kirschbaum ha detto, ma è parzialmente coperto da ghiacciai e laghi glaciali. Gli impatti combinati di piogge intense più frequenti e di un ambiente caldo potrebbero influenzare la delicata struttura di questi laghi, rilasciando inondazioni improvvise e causando inondazioni a valle, danni alle infrastrutture, e perdita di risorse idriche.
Il pieno impatto umano dell'aumento del rischio di frane dipenderà da come i cambiamenti climatici influiranno sui ghiacciai e su come cambiano le popolazioni e le comunità. Quando hanno valutato le loro proiezioni del modello nel contesto di cinque potenziali scenari di popolazione, il team ha scoperto che la maggior parte dei residenti nell'area sarà esposta a più frane in futuro, indipendentemente dallo scenario, ma solo una piccola parte sarà esposta ad aumenti dell'attività di frana superiori al 20%.
Lo studio dimostra nuove possibilità di ricerca che potrebbero aiutare i decisori a prepararsi per futuri disastri, sia in Alta Montagna Asia che in altre aree, disse Kirschbaum.
"La nostra speranza è di espandere la nostra ricerca ad altre aree del mondo con rischi simili di frane, tra cui Alaska e Appalachia negli Stati Uniti, "ha detto Sarah Kapnick, scienziato fisico presso il Laboratorio di fluidodinamica geofisica della NOAA e coautore dello studio. "Abbiamo sviluppato un metodo, capito come lavorare insieme su una regione specifica, e ora vorremmo guardare agli Stati Uniti per capire quali sono i rischi ora e in futuro".
