Le colate detritiche causano ripetutamente morte e devastazione. Un team di ricerca ha ora misurato questi flussi di acqua, terra e detriti con la massima precisione. Lo studio rivela fattori finora inspiegabili che determinano il potere distruttivo delle colate detritiche, aiutando così ad adottare misure di protezione.
Le frane avvenute nel comune vallesano di Blatten alla fine di maggio 2025 e nei pressi del villaggio grigionese di Brienz nel giugno 2023 ci hanno ricordato il potenziale pericolo delle frane nelle Alpi. Anche le colate detritiche sono una forma di questa minaccia. Questi torrenti di acqua, materiale fine e massi si verificano in genere dopo forti precipitazioni su terreni scoscesi e si muovono rapidamente lungo un canale. Spesso distruggono tutto ciò che incontrano sul loro cammino.
L’anno scorso, grandi colate detritiche hanno fatto scalpore a Sorte (GR), Fontana (TI) e nella Valle di Saas (VS), tra gli altri. Si ricorda anche la frana di Bondo (GR) dell’agosto 2017, seguita da una colata detritica larga 100 metri che ha attraversato la Val Bondasca. In quell’occasione morirono otto persone.
Frane come questa si ripetono in luoghi esposti, a distanza di mesi o anni. Gli scienziati sfruttano questo fatto per osservare dal vivo gli eventi naturali nelle aree con frequenti smottamenti.
Ad esempio, i ricercatori del Politecnico di Zurigo e del WSL erano preparati quando, il 5 giugno 2022, una colata detritica si è staccata nell’Illgraben, sopra il comune vallesano di Leuk, e 25.000 metri cubi di materiale si sono riversati per quattro chilometri nel letto dell’Illbach prima che il torrente fangoso sfociasse nel Rodano a Susten. Il team di scienziati ha monitorato l’evento naturale in diverse stazioni di misurazione.
In cima alla valle, hanno osservato un fronte alto due metri e in rapida avanzata alla testa della colata detritica, che conteneva massi di dimensioni fino a un metro cubo. Più a valle, la colata di fango era più lenta, ma onde rapide e potenti sono apparse ripetutamente in superficie (vedi video). Durante la colata detritica di mezz’ora, i ricercatori hanno contato 70 ondate di questo tipo.
Le spinte si verificano spontaneamente
"È noto da tempo che queste ondate svolgono un ruolo centrale nella potenza distruttiva delle colate detritiche", spiega Jordan Aaron, professore di Geologia ingegneristica presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie del Politecnico di Zurigo. "Questo perché le spinte rendono il flusso particolarmente potente e veloce" Secondo Aaron, i processi fisici che portano alla formazione delle spinte erano finora poco conosciuti. Grazie alle misurazioni effettuate intorno alla colata detritica del giugno 2022 e alla modellazione basata su di esse, i ricercatori hanno ora una migliore comprensione: "Siamo stati in grado di dimostrare che le spinte si verificano spontaneamente sulla superficie del flusso. Sono causate da piccoli urti che crescono nel tempo, diventando più grandi e più veloci fino a raggiungere la massima forza distruttiva"
Questa scoperta è al centro di uno studio condotto da un team guidato da Aaron insieme a ricercatori dell’Istituto federale di ricerca WSL e dell’Università di Manchester. "La nostra analisi fornisce nuove conoscenze sulla dinamica delle colate detritiche e consente di migliorare la gestione dei rischi a medio termine", afferma Aaron. La pericolosità di una colata detritica è in gran parte definita dalla forza distruttiva delle spinte.
Sulla base dello studio attuale, in futuro sarà possibile stimare se le spinte sono prevedibili durante una colata detritica e quale forza distruttiva hanno. Questo può essere utilizzato per ricavare le forze che i muri delle case o le pile dei ponti in un’area a rischio devono essere in grado di sopportare. Anche le misure di protezione, come dighe o reti di sicurezza, possono essere dimensionate su questa base.
Misure ad alta risoluzione
L’Illgraben sopra Leuk è noto per il fatto che ogni anno vi si verificano diverse colate detritiche. Dal 2000, la valle è stata dotata di strumenti di misura che registrano le caratteristiche delle colate detritiche nel loro ambiente naturale. Tuttavia, i risultati del nuovo studio sono stati possibili solo dopo che l’evento dell’estate 2022 ha potuto essere misurato con una precisione senza precedenti.
Ciò è stato possibile con l’aiuto di scanner laser 3D ad alta precisione, noti come lidar. Questi dispositivi per la determinazione della distanza e della velocità sono stati originariamente sviluppati per le auto a guida autonoma. Nel giugno 2022, cinque scanner lidar e sei videocamere ad alta velocità hanno registrato la colata detritica nell’Illgraben (vedi video). La superficie della colata di fango è stata rilevata in tre punti di misurazione con una risoluzione spaziale di 2 cm e una risoluzione temporale di 0,1 secondi. In questo modo è stato possibile calcolare lo spessore e la velocità della colata detritica.
Grazie ai dati di misurazione, i ricercatori hanno potuto formulare un’ipotesi sui processi fisici sottostanti e sviluppare un modello numerico. Questo modello matematico viene utilizzato per simulare realisticamente la progressione della colata di fango (vedi video sotto).
I massi influenzano la dinamica del flusso
I ricercatori hanno anche potuto dedurre dai dati di misurazione che i grandi massi influenzano fortemente la dinamica del flusso locale. "Questo fenomeno non è incluso nella maggior parte delle precedenti previsioni sulle colate detritiche", spiega Aaron. "Potendo osservare e misurare questi effetti sul campo, possiamo ottenere una descrizione più precisa e una migliore comprensione di questi processi naturali"
Riferimenti bibliografici
Aaron J, Langham J, Spielmann R, Hirschberg J et al: Osservazioni dettagliate rivelano la genesi e la dinamica delle colate detritiche distruttive. Communications earth & environment, 16 luglio 2025, DOI: 10.1038/s43247-025-02488-7
