Le aree urbane possono essere maggiormente a rischio di frane provocate dalle precipitazioni rispetto alle aree rurali, secondo un nuovo studio che potrebbe aiutare a migliorare le previsioni di frana e le valutazioni di pericolosità e rischio.

Le frane provocano migliaia di morti e miliardi di dollari di danni ogni anno. Con oltre la metà della popolazione mondiale nelle aree urbane, e sia l'urbanizzazione che gli estremi delle precipitazioni dovrebbero aumentare in futuro, comprendere come i paesaggi urbani siano influenzati dalle frane provocate dalle precipitazioni è un'esigenza urgente.

Il nuovo studio ha utilizzato un ampio database di frane provocate dalle precipitazioni lungo la costa del Pacifico degli Stati Uniti e ha isolato l'influenza dei cambiamenti delle precipitazioni utilizzando un tipo specifico di modello informatico. Quando i ricercatori hanno controllato per altri fattori, come la pendenza di un pendio, tipo di roccia, e fuoco selvaggio, hanno scoperto che il rischio di frane urbane era fino a 10 volte più sensibile alle variazioni delle precipitazioni rispetto alle aree rurali. Ciò significa che lo stesso aumento delle precipitazioni nelle aree rurali e urbane potrebbe avere una probabilità 10 volte maggiore di provocare una frana in una città.

La nuova ricerca è pubblicata sulla rivista AGU Lettere di ricerca geofisica , che pubblica ad alto impatto, rapporti in formato breve con implicazioni immediate che abbracciano tutte le scienze della Terra e dello spazio.

"C'è una relazione molto più forte tra precipitazioni e probabilità di frane nelle aree urbane rispetto a quelle rurali, " ha detto Elizabeth Johnston, un geomorfologo e autore principale del nuovo studio. "Le precipitazioni influiscono sulla stabilità dei pendii. Siamo preoccupati per le precipitazioni perché è probabile che si intensificheranno, e questa intensificazione potrebbe portare a un maggiore rischio di frane in alcune aree. Ma la misura in cui aumenta il rischio di frane non è nota".

Mentre la maggior parte (65%) delle frane provocate da precipitazioni nel database si è verificata nelle aree rurali, quando Johnston ha esaminato il numero di frane relative all'area in cui si sono verificate, le aree urbane hanno avuto un numero spropositato di frane.

Johnston è stato sorpreso dalla forte divisione. "Non ho deciso di studiare i rischi urbani rispetto a quelli rurali, ma il segnale di urbanizzazione è stato il più forte nei modelli preliminari, " ha detto. "Ho riconosciuto che c'era qualcosa lì."

La discrepanza è probabilmente dovuta ai cambiamenti apportati dall'uomo alla topografia e alla perdita di vegetazione nelle aree urbane, che possono indebolire i pendii e renderli più soggetti a frane. La dimostrazione quantitativa di una maggiore probabilità di frane nelle aree urbane può informare la mappatura dei pericoli e aiutare a guidare il finanziamento della risposta ai pericoli.

L'urbanizzazione come predittore di frane

Le precipitazioni possono causare frane percolando attraverso il suolo e il substrato roccioso, che indebolisce i pendii, e lavando il materiale in superficie a valle. Mentre altri eventi, come terremoti, può anche causare frane, le frane provocate dalle precipitazioni sono le più comuni. Alterazioni umane di pendii e superfici, come fare tagli stradali e installare muri di sostegno, può cambiare il modo in cui le precipitazioni influiscono sulla stabilità di una collina.

"È fantastico vederla in questo modo, confrontare e confrontare l'impatto delle aree urbanizzate rispetto alle aree rurali, " ha detto Robert Emberson, un geomorfologo che non è stato coinvolto nello studio. Ha detto che il nuovo studio sta portando avanti la scienza in un modo che affronta la necessità di concentrare le valutazioni dei rischi su come le persone sono colpite, piuttosto che elaborare da solo.

Una relazione tra urbanizzazione e frane provocate dalle precipitazioni era stata ipotizzata in precedenza, ma questo studio è il primo a supportare quantitativamente il concetto negli Stati Uniti.

"Penso che sia un valore enorme dimostrare questa elevata sensibilità delle aree urbane alle frane provocate dalle piogge, " ha detto Emberson. "Non credo che l'abbiamo visto in modo definitivo prima di questo punto. Lo sapevamo tutti, inconsciamente, che ci sono ragioni per cui le aree urbane sarebbero più reattive [alle frane provocate dalle precipitazioni] e avrebbero un rischio di rischio più elevato... Ora stiamo osservando fino a dieci volte più reattive in alcune aree [urbane]. Questa è una grande differenza".

Migliorare le valutazioni e la mitigazione dei pericoli

L'approccio sviluppato da Johnston e dai suoi colleghi può migliorare le previsioni di frane caratterizzando la relazione tra precipitazioni e frane per regioni specifiche, piuttosto che affidarsi a modelli più generali. E il nuovo modello può essere utilizzato per affrontare altri cambiamenti del paesaggio legati al cambiamento climatico, come la neve.

"Se assumiamo che diversi tipi di uso del suolo abbiano la stessa relazione tra precipitazioni e rischio di frana, finiremo per sottovalutare il pericolo di frana, "Ha detto Johnston.

Il lavoro potrebbe anche rivelarsi utile per quantificare la quantità di precipitazioni necessaria per innescare frane in diverse regioni. Sebbene aree diverse avranno relazioni diverse tra precipitazioni e frane, Johnston ha testato il modello su diverse scale in California, Washington e Oregon e hanno scoperto che la correlazione tra l'uso del suolo urbano e l'aumento del rischio di frane dovuto alle precipitazioni generalmente regge.

"Questo informa l'adattamento in quanto siamo in grado di fornire una mappa che mostra [pericolo di frana] per una particolare area, dove il rischio è maggiore rispetto a quello minore, che può essere utilizzato per prendere decisioni di sviluppo. Penso che il nostro lavoro sia un passo in quella direzione, sicuramente per questa area di studio. Penso che per adattarsi veramente a questi disastri, abbiamo bisogno di una ricerca più focalizzata a livello regionale come questa, " ha detto Johnston.