La descrizione scientifica della catastrofica frana del 7 febbraio 2021, nella valle di Dhauli Ganga in India sembra un rapporto forense. Una frana e la successiva inondazione avevano ucciso almeno 100 persone e distrutto due centrali idroelettriche. Sulla rivista scientifica Scienza , ricercatori del GFZ German Research Center for Geosciences (GFZ) insieme ai colleghi del National Geophysical Research Institute of India (NGRI), tracciare il disastro minuto per minuto utilizzando i dati di una rete di sismometri. Il team ipotizza che le reti sismiche potrebbero essere utilizzate per stabilire un sistema di allerta precoce per le regioni di alta montagna.

Sebbene l'innesco finale della massiccia frana iniziata a un'altitudine di oltre 5500 metri rimanga irrisolto, una cosa è certa:domenica, 7 febbraio 2021, poco prima delle dieci e mezza del mattino, più di 20 milioni di metri cubi di ghiaccio e roccia iniziarono a precipitare nella valle del fiume Ronti Gad. I sismometri hanno registrato il segnale alle 10:21 e 14 secondi ora locale. 54 secondi dopo, la massa ha colpito il fondovalle a 3730 metri di quota, generando un impatto equivalente a un terremoto di magnitudo 3.8. Nella valle, il mix di roccia e ghiaccio ha mobilitato detriti e ghiaccio aggiuntivo, che, mescolato con l'acqua, scorreva attraverso le valli dei fiumi Ronti Gad e Rishi Ganga come un gigantesco flusso di detriti e inondazioni. La prima autrice Kristen Cook di GFZ stima che in un primo momento, la massa sparata in discesa a quasi 100 chilometri orari; dopo una decina di minuti, il movimento rallentò a poco meno di 40 chilometri orari.

Alle 10:58 e 33 secondi, l'alluvione ha raggiunto un importante ponte stradale vicino a Joshimath. In pochi secondi l'acqua è salita di 16 metri. Trenta chilometri più a valle, la stazione di Chinka ha registrato un salto di 3,6 metri nel livello dell'acqua, e altri sessanta chilometri più in basso, il livello è comunque aumentato di 1 metro.

Sulla base dei segnali di scuotimento registrati dalle stazioni sismiche, la ricerca collettiva dei partner delle sezioni Geomorfologia del GFZ, Pericolosità sismica e dinamica del rischio, e Fisica dei Terremoti e dei Vulcani, insieme ai colleghi NGRI, identificato tre fasi distinte della catastrofica alluvione. La fase 1 è stata la frana e il suo impatto massiccio sul fondovalle. Segue la fase 2, con la mobilitazione di enormi quantità di materiale:ghiaccio, detriti, fango, creando un devastante muro di materiale che scorre veloce attraverso una stretta valle tortuosa, dove rimaneva una grande quantità di materiale e l'energia diminuiva rapidamente con il tempo. Questo è durato circa tredici minuti. La fase 3 (cinquanta minuti di durata) è stata più simile a un'alluvione, con enormi quantità di acqua che scorreva a valle, trasportando grossi massi fino a 20 m di diametro.

La scoperta più importante:"I dati degli strumenti sismici sono adatti come base per un sistema di allerta precoce che avverta dell'arrivo di tali catastrofiche colate detritiche, "dice Niels Hovius, ultimo autore dello studio e direttore scientifico ad interim del GFZ German Research Center for Geosciences. Altro punto chiave è la disponibilità di una fitta rete sismica, gestito da colleghi indiani dell'Indian National Geophysical Research Institute (NGRI). La collega di Hovius, Kristen Cook, primo autore del saggio, aggiunge, "il tempo di allerta disponibile per i siti situati nelle valli dipende dalla distanza a valle e dalla velocità del fronte di flusso". Per esempio, Joshimath, dove il livello del fiume è salito di 16 metri durante l'alluvione, era 34,6 km a valle della frana. Kristen Cook:"Ciò significa che le persone a Joshimath e dintorni potrebbero aver ricevuto un avviso circa mezz'ora prima dell'arrivo dell'alluvione". Per le regioni più a monte, dove l'onda è arrivata pochi minuti dopo la frana, potrebbe essere ancora sufficiente per spegnere le centrali elettriche.

Allora perché un tale sistema di allerta non esiste da molto tempo? Fabrizio Cotone, Capo della Sezione Pericolosità Sismica e Dinamica del Rischio, afferma:"Il problema sono i diversi requisiti per le stazioni di misurazione sismica, che rendono molte stazioni delle nostre reti sismiche mondiali e regionali meno adatte a rilevare la caduta di massi, colate detritiche o grandi inondazioni. Allo stesso tempo, stazioni che mirano a monitorare inondazioni e colate detritiche nelle loro immediate vicinanze non aiutano altrettanto nel rilevare eventi a distanza." La soluzione su cui i ricercatori GFZ stanno lavorando con i loro colleghi in India e Nepal è un compromesso:le stazioni dovrebbero essere allestito in punti strategici che costituirebbero la spina dorsale di un sistema di allerta precoce per le alluvioni in alta montagna.Secondo Marco Pilz, "questo scambio, in un senso, è un problema di ottimizzazione che studi futuri dovranno affrontare e in cui abbiamo già compiuto progressi sistematici, per esempio nella regione tedesca della Lower Rhein Bay. Un'ulteriore analisi delle inondazioni improvvise e delle colate detritiche aiuterà a capire meglio come i segnali sismici possono aiutare con l'allerta precoce".

Le prime idee per stabilire un tale sistema di allarme rapido basato su un approccio sismologico sono emerse molto prima del disastro come risultato di un seminario congiunto di ricercatori di Helmholtz e colleghi indiani a Bangalore nella primavera del 2019. L'attuale progetto dello studio era iniziata da Virendra Tiwari di NGRI e Niels Hovius. Si è avvalso di una collocazione dell'alluvione e di una rete sismica regionale già predisposta dall'Indian National Geophysical Research Institute. Hovius dice:"L'allarme tempestivo diventa sempre più urgente, poiché i fiumi di montagna sono sempre più utilizzati per la produzione di energia idroelettrica, visto come un motore per lo sviluppo economico di alcune delle regioni montuose più povere del mondo. Dato che è probabile che anche le inondazioni catastrofiche diventino più frequenti in un clima di riscaldamento, guidando il rapido ritiro dei ghiacciai e il precario ristagno di acqua di fusione in luoghi elevati, i rischi futuri aumenteranno ulteriormente".