Nell'estate del 2021, i viaggiatori nel Glenwood Canyon del Colorado sono stati evacuati in sicurezza prima che enormi cumuli di fango e rocce seppellissero autostrade e ponti distrutti, grazie a un sistema di allarme per i flussi di detriti sviluppato in parte dall'US Geological Survey. Il sistema ha allertato i funzionari del Dipartimento dei trasporti del Colorado in caso di precipitazioni intense, fornendo tempi cruciali per le evacuazioni.
Il sistema di allarme è stato messo in atto dopo che l’incendio del Grizzly Creek del 2020 ha devastato il canyon, consumando più di 32.000 acri di foresta, lasciando dietro di sé un paesaggio predisposto a colate di detriti distruttivi. Quando la pioggia cade su queste aree devastate dal fuoco, le precipitazioni possono trasformarsi rapidamente in fanghi di fango, rocce e detriti in rapido movimento, costituendo una seria minaccia per le persone, le proprietà e il vitale corridoio dell’Interstate 70 che si snoda attraverso il cuore del canyon.
Di fronte a questa minaccia incombente, un team di scienziati dell’USGS ha intrapreso una missione per prevedere i flussi di detriti post-incendio. Combinando tecnologia all'avanguardia, ricerca innovativa e partenariati collaborativi, questi esperti stanno trasformando le ceneri della devastazione in un sistema di allarme rapido e protezione.
Monitoraggio dell'area bruciata
Dopo l'incendio, gli scienziati hanno installato una rete di pluviometri e sensori di umidità del suolo in tutta l'aspra area bruciata. Questi strumenti forniscono dati in tempo reale sull'intensità e sulla durata delle precipitazioni, che sono fattori critici nel determinare la probabilità di una colata detritica.
"Più comprendiamo i fattori che contribuiscono alle colate detritiche, meglio siamo attrezzati per prevederne gli impatti", ha affermato Francis Rengers, geologo dell'USGS e autore principale dello studio. "Il nostro obiettivo è fornire ai gestori delle emergenze e alle autorità locali gli strumenti di cui hanno bisogno per garantire la sicurezza del pubblico."
Gli scienziati utilizzano modelli per stimare la quantità di precipitazioni che potrebbero innescare colate detritiche sulla base di informazioni specifiche del sito come l'intensità e la durata delle precipitazioni, la gravità degli incendi e le proprietà del suolo. Dopo le tempeste, il monitoraggio delle precipitazioni aiuta gli scienziati a perfezionare le soglie delle precipitazioni e a testare l’accuratezza dei loro modelli di previsione per eventi futuri. Questo processo continuo di monitoraggio e test garantisce che i sistemi di allarme rapido siano quanto più accurati e affidabili possibile, offrendo ai soccorritori e al pubblico le migliori possibilità di rimanere al sicuro durante potenziali eventi di colata detritica.
Collaborare per un allarme tempestivo potenziato
Il Servizio meteorologico nazionale ha modificato queste soglie di pioggia utilizzando la propria conoscenza locale delle tempeste e le ha confrontate con le precipitazioni previste per sviluppare allarmi tempestivi. Sfruttando la loro esperienza nelle previsioni e nella modellazione meteorologica, i meteorologi della NWS hanno lavorato a stretto contatto con gli scienziati dell'USGS per sviluppare un sistema di allarme per i flussi di detriti all'avanguardia. Combinando i dati sulle precipitazioni provenienti dai misuratori USGS con sofisticati modelli meteorologici, il sistema può emettere avvisi alle comunità e alle autorità autostradali nel percorso di potenziali colate detritiche.
"La collaborazione tra USGS, CDOT e National Weather Service è stata determinante nel migliorare la nostra capacità di prevedere e fornire avvisi per questi pericolosi rischi post-incendio", ha affermato Erin Walter, idrologa del servizio NWS. "Unendo le nostre risorse e competenze, siamo in grado di fornire un livello di consapevolezza situazionale e allarme tempestivo che sarebbe impossibile raggiungere per qualsiasi agenzia da sola."
Un altro aspetto chiave della ricerca del team prevede l'uso della tecnologia di mappatura laser ad alta risoluzione, nota come lidar, per creare mappe 3D dettagliate del terreno del canyon. Confrontando le mappe topografiche lidar prima e dopo l'incendio, gli scienziati possono individuare il punto in cui hanno avuto inizio i flussi di detriti e calcolare il volume totale del materiale che è stato raccolto e depositato dai flussi.
Questi strumenti scientifici consentono ai ricercatori di testare il loro modello attuale per stimare i volumi delle colate detritiche, il che è fondamentale per la pianificazione. Sebbene il modello abbia sovrastimato i volumi osservati, il team ha raccolto dati sufficienti per ricalibrare il modello per una migliore precisione in futuro.
Il sistema di allarme per i flussi di detriti è stato messo in atto quando gli scienziati hanno collaborato con il Dipartimento dei trasporti del Colorado. Il CDOT è incaricato di attuare misure per proteggere le infrastrutture critiche nel Glenwood Canyon.
"La nostra massima priorità è garantire la sicurezza dei viaggiatori e delle comunità circostanti", ha affermato Keith Stefanik, ingegnere capo del CDOT. "Un modo in cui siamo in grado di farlo è garantire che la nostra infrastruttura sia resiliente. Lavorando fianco a fianco con USGS e NWS, siamo stati in grado di adottare un approccio proattivo per mitigare gli impatti delle colate detritiche. Fin dall'inizio sistemi di allarme per le barriere fisiche, siamo impegnati nei nostri sforzi per proteggere il canyon e le comunità che dipendono da esso."
Nell'estate del 2021, circa 6 mesi dopo che l'incendio del Grizzly Creek era stato contenuto, una serie di intense tempeste monsoniche hanno colpito il paesaggio segnato dalle bruciature. Le piogge hanno innescato massicce colate di detriti che hanno seppellito autostrade, distrutto ponti e soffocato il possente fiume Colorado con tonnellate di sedimenti. L'impatto economico è stato sconcertante, con le sole interruzioni dei trasporti che costano circa 1 milione di dollari l'ora.
Il sistema di allarme per colate detritiche ha allertato con successo i funzionari CDOT di diversi eventi di pioggia intensa, consentendo ai viaggiatori di evacuare ed evitare danni. Sebbene si siano verificate colate detritiche, gli approcci di chiusura stradale utilizzati dal CDOT hanno contribuito a ridurre al minimo il pericolo per i viaggiatori.
Negli anni a venire, le lezioni apprese nel Glenwood Canyon si diffonderanno in tutto l’Occidente, informando e ispirando nuove partnership, nuove innovazioni e nuove strategie per convivere con la minaccia delle colate detritiche post-incendio. Lavorando insieme, USGS, NWS e CDOT non solo proteggono vite e mezzi di sussistenza a breve termine, ma costruiscono anche le basi per un futuro più resiliente di fronte ai cambiamenti climatici.
Fornito da United States Geological Survey
