Poco più di 60 anni fa, un'onda gigantesca travolse la stretta insenatura della baia di Lituya, Alaska, abbattendo la foresta, affondando due pescherecci e mietendo due vittime.

Un vicino terremoto aveva innescato una frana nella baia, spostando improvvisamente enormi volumi d'acqua. Il grande tsunami da frana ha raggiunto un'altezza di oltre 160 metri e ha causato un'accelerazione (l'altezza verticale che un'onda raggiunge su un pendio) di 524 metri sul livello del mare. Per prospettiva, immagina di correre fino all'altezza della CN Tower di Toronto (553 metri) o del One World Trade Center di New York (541 metri).

Grandi frane, come quello che colpì la baia di Lituya nel 1958, sono miscele di roccia, suolo e acqua che possono muoversi molto rapidamente. Quando una frana colpisce un corso d'acqua, può generare onde, soprattutto nelle zone montuose costiere, dove ripidi pendii incontrano un fiordo, lago o serbatoio. Sebbene i mega-tsunami siano spesso sensazionalizzati dalle notizie, eventi reali e scientificamente documentati motivano nuove ricerche.

A fine luglio, un terremoto di magnitudo 7,8 vicino a Perryville, Alaska, ha innescato un allarme tsunami per l'Alaska meridionale, le isole Aleutine e la penisola dell'Alaska. E gli scienziati hanno recentemente avvertito che un ghiacciaio in ritirata in un fiordo a Prince William Sound, Alaska, aveva elevato il rischio di frana e tsunami in una zona di pesca e turismo popolare non lontano dalla città di Whittier.

Sono urgentemente in corso sforzi di ricerca internazionali per comprendere meglio questi grandi pericoli naturali. Questo è di fondamentale importanza, poiché il cambiamento climatico potrebbe contribuire ad aumentare il numero e le dimensioni di questi eventi.

Eventi recenti di onde giganti

Innescato da un terremoto o da precipitazioni superiori al normale, un'altra massiccia frana si è verificata in Alaska nel 2015. Questa è stata nel fiordo di Taan, 500 chilometri a est di Anchorage. Questo evento è stato così potente, ha rilasciato un'enorme quantità di energia e si è registrato come un terremoto di magnitudo 4.9, approssimativamente pari alla forza esplosiva di 340 tonnellate di tritolo.

L'impatto della frana nell'acqua è stato così forte da generare segnali sismici che sono stati rilevati nelle stazioni di monitoraggio negli Stati Uniti e in tutto il mondo. L'impatto ha generato un'onda con una rincorsa di 193 metri. per fortuna, la zona è remota e nessuno è stato ucciso.

Però, la frana del 2017 nel fiordo di Karrat, Groenlandia, era mortale. Ha generato uno tsunami alto 90 metri nel luogo dell'impatto. Questa onda si è propagata per 30 chilometri alla comunità di Nuugaatsiaq, spazzandolo via e uccidendo quattro persone. Altri importanti eventi di smottamento si sono verificati di recente in Norvegia e nella Columbia Britannica.

Gli tsunami sono generati anche da altri meccanismi tra cui terremoti, collasso vulcanico e frane sottomarine. I terremoti possono innescare massicce frane sottomarine, che hanno dimostrato di essere i principali responsabili della massima corsa allo tsunami. Ciò si è verificato quando i terremoti hanno colpito il Giappone nel 2011 e la Nuova Zelanda nel 2016, con conseguente rincorsa di 40 metri e sette metri in ogni caso.

Prevedere la dimensione dell'onda

I grandi tsunami da frana sono difficili o impossibili da misurare sul campo. Si verificano tipicamente in regioni montuose con pendii molto ripidi, e quindi di solito sono lontani dalle grandi città. I geologi hanno documentato molti dei casi mappando le elevazioni o i depositi di alberi e rocce lavati dai pendii dopo questi eventi, come nel fiordo di Taan.

Ma questi rischi naturali rappresentano una grave minaccia per la società. Cosa succede se una frana in un bacino artificiale crea un'onda che supera una diga? Questo accadde nel 1963 nel Vajont, Italia, uccidendo più di 2, 000 persone che vivevano a valle.

Una migliore comprensione di come le frane generano onde è fondamentale. Gli studi sperimentali sono un modo per ottenere informazioni su queste onde. I test di laboratorio hanno portato a equazioni empiriche per prevedere le dimensioni degli tsunami da frana.

Ricerche recenti con misurazioni dettagliate utilizzando fotocamere digitali ad alta velocità stanno aiutando a determinare i controlli delle proprietà di frana sulla generazione delle onde. Ciò ha portato a una nuova ricerca presso la Queen's University che ha migliorato la comprensione teorica di come le frane trasferiscono la quantità di moto all'acqua e generano onde.

La dimensione dell'onda dipende dallo spessore e dalla velocità della diapositiva al momento dell'impatto. La forma di queste onde può ora essere prevista e insieme all'ampiezza dell'onda (la distanza dal riposo alla cresta), ed essere utilizzato come input per modelli informatici per la propagazione delle onde e la simulazione completa della generazione di onde da frana. Questi modelli possono aiutare a comprendere e prevedere il comportamento delle onde su scala di laboratorio e su scala di campo in ambienti costieri.

Eventi passati e futuri

Dal 1900, ci sono stati otto eventi di onda massiccia confermati in cui grandi frane hanno generato onde di altezza superiore a 30 metri. Due di questi hanno portato a oltre 100 morti in Norvegia negli anni '30. Di questi otto grandi eventi, quattro si sono verificati dal 2000.

Però, altri eventi con onde più piccole hanno devastato coste più popolate. Per esempio, il crollo del vulcano Anak Krakatau nel 2018 ha generato uno tsunami sulla costa dell'Indonesia che ha causato oltre 400 vittime e gravi danni alle infrastrutture.

Si verificheranno altri di questi eventi in futuro? Il cambiamento climatico potrebbe influenzare la frequenza e l'entità di questi rischi naturali.

Un clima caldo cambia certamente gli ambienti settentrionali e alpini in molti modi. Questo può includere lo scongelamento del permafrost, ghiacciai in ritirata e distacco di iceberg, cicli di gelo-disgelo più frequenti e aumento delle precipitazioni o altri inneschi idraulici. Tutto ciò può contribuire a destabilizzare i pendii rocciosi e aumentare il rischio di una grande frana in acqua.

Questi pericoli naturali non possono essere prevenuti, ma i danni alle infrastrutture e alle popolazioni possono essere ridotti al minimo. Ciò può essere ottenuto attraverso la comprensione scientifica dei processi fisici, analisi del rischio ingegneristico sito-specifico e gestione costiera delle regioni a rischio.

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