La mattina presto del 13 dicembre 1941, i cittadini di Huaraz, Perù, udì un terrificante rombo echeggiare attraverso la valle. Entro pochi minuti, un torrente d'acqua, ghiaccio e rocce si erano riversate sulla città, distruggendone un terzo e uccidendone almeno 2, 000 persone.

La diga naturale di rocce e sedimenti sciolti che aveva trattenuto il lago Palcacocha era fallita. Ottant'anni dopo, il suo crollo rimane uno dei disastri naturali più tragici del Perù.

Questo tipo di evento catastrofico è noto come "inondazione di un lago glaciale". laghi glaciali, come quelli che si trovano in tutta la Cordillera Blanca nella catena montuosa delle Ande, sono spesso arginate da morene glaciali che possono raggiungere altezze di oltre 100 metri. sono impressionanti, ma sono spesso instabili.

Pioggia pesante e roccia, valanghe di neve o ghiaccio possono innalzare il livello dell'acqua nei laghi glaciali arginati da morene, generando onde che sovrastano la diga morenica o ne fanno crollare, rilasciando enormi quantità di acqua. Si prevede che questi disastri naturali diventeranno più comuni in Perù e in tutto il mondo poiché il riscaldamento climatico scioglie i ghiacciai a ritmi storicamente senza precedenti.

Prevedere future inondazioni

Questa storia oscura ha stimolato la ricerca internazionale sulla stabilità delle morene che sbarrano i laghi glaciali del Perù. La Cordillera Blanca nel nord del Perù contiene la più alta concentrazione di ghiacciai tropicali del mondo. Prevedere quando si verificheranno queste inondazioni esplosive e quanto saranno distruttive è di enorme preoccupazione per gli oltre 320, 000 persone che vivono a valle.

I modelli di ingegneria geologica utilizzano variabili come la dimensione e il volume del lago, altezza, larghezza e pendenza della diga morenica, e dimensioni del canale e della valle per stimare la stabilità della diga morenica e il rischio di alluvione. Sfortunatamente, questi modelli non contengono molte informazioni sulla composizione della diga morenica, che può variare significativamente a seconda della sua posizione e modalità di formazione.

La mia ricerca, parte di una collaborazione tra la McMaster University e l'Istituto nazionale per la ricerca sui ghiacciai e gli ecosistemi montani del Perù (INAIGEM), si concentra sullo stabilire l'origine di queste dighe moreniche e le caratteristiche fisiche delle dighe e dei laghi che trattengono. Queste caratteristiche possono avere una notevole influenza sulla stabilità della diga e sul suo potenziale di cedimento.

Utilizzo degli UAV per comprendere la struttura delle dighe moreniche

I ghiacciai creano morene trasportando, depositare e spingere massi, sabbie e limi e argille a grana fine lungo il fondovalle e le pareti adiacenti della valle, spesso formando una barriera. Ma una morena può essere molto più stabile di un'altra, a seconda dei materiali che contiene e di come si forma.

L'acqua può fuoriuscire attraverso i punti deboli negli strati sovrapposti della morena, portando con sé sedimenti, o rocce sciolte possono cadere dopo un disturbo come un terremoto. Questi punti deboli rendono più probabile un crollo completo della diga morenica. L'individuazione di questi punti deboli è un passo importante nella previsione della stabilità delle dighe del lago e può consentire a geoscienziati e ingegneri di progettare strategie di bonifica più efficaci.

Io e i miei colleghi stiamo analizzando l'architettura di grandi morene laterali, che si formano lungo i fianchi dei ghiacciai, nel sud dell'Islanda utilizzando veicoli aerei senza equipaggio (UAV o droni) per raccogliere immagini ad alta risoluzione. Usiamo queste immagini per identificare e classificare le aree di sedimenti a grana grossa e fine che possono formare zone di perdita d'acqua e rimozione di sedimenti e causare il cedimento della diga. Abbiamo pianificato indagini UAV simili ad alta risoluzione delle dighe moreniche nella Cordillera Blanca per l'inizio del 2022.

La ricerca migliorerà l'affidabilità dei modelli predittivi per identificare i potenziali rischi di inondazione dei laghi glaciali. Identificherà inoltre le aree in cui si opera la bonifica, quali la realizzazione di ulteriori canali di sbocco o barriere blindate, è più necessario per rafforzare la morena.

Ciò sarà particolarmente importante in quanto i ghiacciai si sciolgono più rapidamente, il volume d'acqua trattenuto da queste dighe moreniche naturali costruisce, e anche il potere distruttivo delle inondazioni continua ad aumentare. Un recente studio condotto da ricercatori dell'Università di Calgary ha mostrato che il volume d'acqua nei laghi glaciali è aumentato del 50% a livello globale dal 1990.

Dall'inizio del XIX secolo, si sono verificate circa 165 inondazioni da esplosione di laghi glaciali arginate da morene. Inoltre, circa 12, 000 morti in tutto il mondo possono essere attribuiti direttamente alle inondazioni dei ghiacciai.

La nostra ricerca in Perù fornirà nuove informazioni sulla stabilità della diga morenica che possono essere applicate ad altre regioni, come la Bolivia, l'Himalaya e le Montagne Rocciose Canadesi, che stanno anche vivendo un aumento del rischio di inondazioni da esplosione dei laghi glaciali mentre il riscaldamento climatico continua a sciogliere i ghiacciai.

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