Movimenti di massa come frane e colate detritiche sui pendii collinari causano ogni anno miliardi di euro di danni economici in tutto il mondo. Ogni anno dal fondo per le catastrofi vengono spesi tra i 20 e gli 80 milioni di euro per riparare i danni provocati dalle catastrofi in Austria, Dal 15 al 50 per cento dei quali è attribuibile a colate di fango e frane.

Ora, per la prima volta, un team di geologi della Graz University of Technology (TU Graz), in collaborazione con l'amministrazione delle strade statali del Burgenland, ha identificato i fattori di influenza chimica e gli inneschi per i movimenti di massa ricorrenti nei sedimenti a grana fine. Dai risultati pubblicati sulla rivista Scienza dell'ambiente totale , misure preventive e strategie possono essere derivate per proteggersi da tali eventi.

Fattori che favoriscono i movimenti di massa

La base per le indagini è una frana ben documentata nel Burgenland meridionale, che occupa ormai da quattro decenni l'amministrazione della strada statale locale. Attraverso l'analisi dei dati del terreno, campioni di terreno, acque di drenaggio, e prove di laboratorio, è stato dimostrato che la sensibilità del sottosuolo agli influssi esterni è favorita da processi di disfacimento chimico naturale (geogenico) che si verificano in lunghi periodi della storia della Terra e definiscono o indeboliscono la natura del sottosuolo. D'altra parte, anche i fattori di influenza chimica di origine antropica svolgono un ruolo centrale, come le attività agricole, infiltrazioni di deflusso o manutenzione stradale invernale.

"Nell'area di studio, dominano i depositi sedimentari a grana fine, poiché sono diffusi nelle aree del bacino dell'Austria orientale, "dice Volker Reinprecht, coautore dello studio e geologo presso l'Ufficio del governo statale del Burgenland. "Eventi di forte pioggia e periodi di rugiada, così come le continue vibrazioni del traffico stradale, in passato hanno letteralmente "lavato via" il terreno e la strada interessata ha richiesto periodiche risanamenti".

Focus sul drenaggio del suolo e sul sistema complessivo

Un deciso miglioramento della situazione è stato ottenuto adattando il sistema di drenaggio. Il precedente sistema di drenaggio con nervature trasversali, in cui l'acqua piovana e le infiltrazioni vengono catturate nella zona a contatto con la superficie di scorrimento, è stato sostituito da un sistema di drenaggio longitudinale in modo che l'acqua venga rimossa dal sottosuolo in pochi giorni e siano prevenuti sia il ristagno che i processi di interazione chimica.

"Il rapido drenaggio dell'acqua riduce l'inzuppamento del sottosuolo, riduce la formazione di zone di debolezza (orizzonti di scorrimento) e quindi aumenta la stabilità del suolo o dell'intero sistema, " spiega Andre Baldermann dell'Istituto di geoscienze applicate a TU Graz e capo dello studio. Il geoscienziato vede già il nuovo sistema di drenaggio come una prima misura per prevenire movimenti di massa. "Siamo stati in grado di dimostrare che la formazione di ristagno nel sottosuolo può attivare le zone di scorrimento tramite processi chimici. Ciò è prevenuto con il drenaggio longitudinale e il conseguente drenaggio più rapido".

Baldermann raccomanda che in futuri progetti di costruzione in zone a rischio di doline, frane o eventi simili, già in fase di progettazione si deve tenere in maggiore considerazione le possibili interazioni tra sistema di drenaggio e sottosuolo.

Ulteriori studi simili in corso

Andre Baldermann e Volker Reinprecht stanno attualmente lavorando per estendere il disegno dello studio ad altre regioni colpite con condizioni geologiche simili. Una visione del sistema totale è importante, spiega Baldermann, perché "la struttura del sottosuolo, così come altri fattori specifici della regione, ha una grande influenza sulla natura, intensità, e periodicità dei movimenti di massa. I risultati e le raccomandazioni pratiche del progetto di riferimento non sono quindi trasferibili uno a uno ad altre regioni colpite. Ma sono un primo esempio di come affrontare tali problemi in futuro".