Due studenti dell'EPFL hanno confrontato la capacità di una foresta nel Canton Vaud di proteggersi dalle valanghe prima e dopo essere stata devastata da un incendio nel 2018. Il loro metodo potrebbe essere applicato ad altri pendii boscosi, contribuendo a migliorare le strategie locali di riforestazione.

L'essiccamento diffuso a causa del cambiamento climatico sta determinando un aumento degli incendi boschivi in ​​tutto il mondo. Entro la fine del 21° secolo, Si prevede che la Svizzera subirà molti più incendi tra maggio e novembre rispetto a oggi. Secondo gli esperti, le zone più colpite saranno la valle dell'Aare e le zone di pianura del Canton Berna. Si prevedono incrementi moderati nel Canton Ticino e in Engadina, mentre aree più vaste del Canton Vallese saranno probabilmente incendiate. Questi incendi potrebbero innescare l'erosione e compromettere il ruolo protettivo svolto dalle foreste. "Gli incendi boschivi diventeranno all'ordine del giorno in Svizzera, " predice Johan Gaume, che dirige il Laboratorio di simulazione di neve e valanghe (SLAB) dell'EPFL. "La buona notizia è che, a differenza di altri impatti del cambiamento climatico, stiamo guardando a tempi abbastanza lunghi."

Nel 2018, un incendio ha distrutto sei ettari di alberi a Les Voëttes, un pendio boscoso nella catena montuosa dei Diablerets nel Canton Vaud. Gaume e Xingyue Li, un ricercatore post-dottorato presso SLAB, erano ansiosi di saperne di più su se e come il danno potrebbe aver influito sulla capacità della foresta di proteggersi dalle valanghe in inverno. Così hanno chiesto a due studenti del Master in ingegneria ambientale di esaminare il caso per il loro progetto di design, collaborando direttamente con l'Assessorato all'Ambiente (DGE) del Canton Vaud.

Mappatura del rischio valanghe

Utilizzando un modello digitale sviluppato presso SLAB, gli studenti hanno prodotto una nuova mappa del rischio di valanghe per informare la strategia di riforestazione del DGE. Hanno scoperto che, anche se le future valanghe si sposteranno più velocemente lungo il pendio di Les Voëttes, la pendenza relativamente bassa impedirà loro di raggiungere le case sottostanti. La zona a rischio valanghe ampliata comprende solo uno chalet in più che in precedenza si trovava al di fuori del confine.

Gli studenti hanno fatto due raccomandazioni per il DGE:piantare densi gruppi di alberi in punti altamente localizzati per migliorare la stabilità, e di impiegare modelli di piantagione casuali nel resto della foresta per fornire una maggiore protezione. "Più piccoli, le valanghe non pericolose svolgono un ruolo chiave nel sostenere la biodiversità, "dice Francesc Molné, uno dei due studenti del Master che hanno lavorato al Design Project. "In ecosistemi come questi, piante e animali selvatici sono adattati a questo tipo di eventi, quindi è importante che continuino".

"I nostri risultati erano sostanzialmente in linea con quanto ci aspettavamo, ma sono meno allarmanti delle previsioni del DGE, ", dice la collega studentessa Clara Streule. "Sappiamo che gli alberi trattengono parte della neve durante una valanga, " aggiunge Molné. "Il modello di simulazione EPFL tiene conto della distribuzione spaziale degli alberi con un alto grado di precisione. Il modello utilizzato dal DGE"—il modello RAMMS sviluppato presso il WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF—"non è altrettanto accurato su questo fronte. Forse è proprio qui che sta la differenza".

Parametri multipli

Gli studenti di ingegneria hanno inserito più parametri nel modello, tutto ciò influenza la velocità di spostamento e il comportamento di una valanga. Questi includevano la posizione precisa e la disposizione degli alberi sopravvissuti e danneggiati, l'esposizione e la topografia del terreno, e diversi tipi di neve (neve fresca, neve bagnata, e lastre eoliche imballate e densamente imballate). Molné e Streule hanno utilizzato un drone per scattare fotografie aeree della zona, che hanno combinato usando la fotogrammetria. Hanno anche setacciato i documenti storici per la regione, utilizzando i dati sulle nevicate più abbondanti degli ultimi 100 anni nel loro modello.

"Quello che ho trovato più interessante è stato riporre la nostra fiducia in un modello digitale per trovare soluzioni efficaci, pur riconoscendo i limiti del modello e comprendendo come i diversi fattori abbiano influenzato il risultato finale, " dice Molné. Streule annota:"La complessità del terreno ha reso impegnativo il rilievo topografico. La programmazione della traiettoria di volo del drone ha messo alla prova le nostre abilità matematiche:mi sono davvero divertito a rimboccarmi le maniche e ad applicare la teoria che avevamo imparato in classe a un problema pratico". una lezione importante sulla mia futura carriera. Se non possiamo invertire il cambiamento climatico, gran parte del mio lavoro consisterà nel trovare modi per adattare i nostri stili di vita e proteggerci dai suoi peggiori effetti".

Altre collaborazioni in arrivo

Il metodo degli studenti potrebbe essere applicato alla protezione delle foreste in tutta Europa. "Questo studio pilota è stata un'occasione per testare il nostro modello digitale, ", afferma Gaume. "Ora siamo ansiosi di vedere fino a che punto possiamo spingerci". Il suo entusiasmo è condiviso dal Canton Vaud. "Questa ricerca ci fornisce nuove informazioni su come i pendii boscosi proteggono dalle valanghe a bassa quota e contribuiranno a migliorare la nostra strategia di manutenzione forestale, ", spiega Jean-Louis Gay della Divisione dell'Ispettorato forestale del DGE. "Lavoreremo di nuovo con l'EPFL in altri siti del Cantone". È in lavorazione anche un documento scientifico basato sul lavoro degli studenti.