Il permafrost (termine che deriva dall’anglosassone perennially frozen ground, terreno perennemente congelato) è definito come un geomateriale (suolo, detrito e/o roccia) che ha una temperatura uguale o inferiore a 0 °C per due o più anni consecutivi. Il permafrost può, ma non necessariamente, contenere acqua allo stato liquido o ghiaccio ed è tipico delle aree continentali circumpolari, ma è presente anche alle alte quote in catene montuose poste a latitudini medio-basse, come le Alpi.

Lo strato superficiale di un terreno interessato da permafrost, soggetto ai cicli di gelo-disgelo stagionale, è denominato “strato attivo” che, nelle Alpi, può avere spessori variabili tra 0,5 e 8-10 m. In questo livello avvengono la maggior parte dei processi geomorfologici legati all’azione del gelo (frost action).

Il permafrost è direttamente collegato alle condizioni climatiche globali e locali e per questo è considerato un indicatore importante del cambiamento climatico globale inserito nel catalogo degli indicatori dall’Agenzia europea dell’ambiente (Eea). Il permafrost influenza l’evoluzione dei paesaggi e degli ecosistemi e la sua degradazione provoca ricadute negative sulle infrastrutture e sulla sicurezza delle persone. Nelle aree circumpolari gli edifici collassano e si ha un aumento del rilascio in atmosfera di gas serra (principalmente anidride carbonica e metano) determinando un feedback positivo sul riscaldamento climatico. Nelle aree montane, la progressiva fusione del ghiaccio contenuto nel permafrost causa un incremento della pericolosità naturale legata soprattutto alla instabilità dei versanti.

Infatti, nel corso degli ultimi decenni è stato osservato un aumento dell’intensità e della frequenza di frane e di colate detritiche lungo l’arco alpino. Alcuni esempi ne sono il collasso di una morena del ghiacciaio del Mulinet (nelle Alpi Graie piemontesi, nel settembre 1993, figura 1), i crolli in roccia sul versante italiano del Cervino (luglio 2003), del Petit Dru (Gruppo del M. Bianco in Francia, ripetuti eventi dal 1997 ad oggi), del Rocciamelone (Val Susa, fine 2006 e continuati nel 2007, figura 2) e in alcune cime dolomitiche (es. la Torre Trephor del Gruppo delle Cinque Torri di Cortina d’Ampezzo, nel 2004), la grande frana della Thurwieser in alta Valtellina (oltre 2 milioni di m³ di rocce coinvolte, nel settembre 2004), la colata detritica (debris flow) a Guttannen (in Svizzera, nel 2011), il crollo della Punta Tre Amici sul versante di Macugnaga del Gruppo del Monte Rosa (dicembre 2015 e continuato nel 2016, foto 3) e la grande frana complessa del Pizzo Cengalo (Val Bregaglia, Cantone dei Grigioni in Svizzera, agosto 2017) in cui circa 4 milioni m³ di roccia si sono staccati da circa 3000 m di quota ed hanno raggiunto l’abitato di Bondo come colata detritica causando ingenti danni (figure 4 e 5).

Dalla fine degli anni 70 del XX secolo l’incremento delle temperature sulle Alpi risulta maggiore rispetto alla media globale ed è ormai stretta la relazione tra il numero di distacchi rocciosi e l’aumento della temperatura. Non è dunque un caso che un gran numero di crolli si siano verificati nelle estati più calde (come nel 2003 o nel 2015), coinvolgendo anche versanti nord e porzioni di montagne anche al di sopra dei 4.000 m.

Benché i processi si sviluppino a quote elevate, i pericoli connessi alla degradazione del permafrost influenzano le vie di comunicazione, le aree turistiche, le infrastrutture e gli insediamenti. La sfida principale è capire come le autorità preposte debbano considerare questi fattori legati al cambiamento climatico nella prevenzione dei rischi e nello sviluppo regionale. In numerose località montane il tema della degradazione del permafrost in relazione ai cambiamenti climatici deve essere correttamente valutato e inserito nelle buone pratiche di gestione del rischio. Un ulteriore aspetto dell’importanza delle aree con presenza di permafrost è il contributo offerto dal ghiaccio di permafrost al sistema idrologico dei bacini idrografici alpini.

È sulla base di questi presupposti che è stato realizzato nel programma europeo Spazio Alpino il progetto PermaNET “Permafrost long-term monitoring NETwork” (2008-2011) a cui hanno partecipato numerose istituzioni di Italia, Francia, Austria, Svizzera e Germania e, tra queste, le Arpa del Piemonte, della Valle d’Aosta e del Veneto.

Tra gli obiettivi principali del progetto PermaNET c’erano la realizzazione della carta della distribuzione del permafrost nelle Alpi e la costituzione di una rete alpina di monitoraggio. Partendo dal censimento dei siti di monitoraggio già esistenti è stato possibile fornire una panoramica sulle attività di monitoraggio in corso, per evidenziare le aree scoperte e per formulare linee guida per l’installazione di ulteriori stazioni. In alcune località prive di rilevazioni (come in Piemonte) sono state installate nuove stazioni di monitoraggio. La rete di monitoraggio delle Alpi è stata così ampliata con oltre 40 stazioni che misurano vari parametri e caratteristiche fisiche del permafrost sia in roccia sia nelle coperture detritiche.

Le ricadute positive del PermaNET proseguono oltre la durata temporale del progetto. Le reti di monitoraggio (ad es. quelle gestite dalle Arpa di Valle d’Aosta e Piemonte) sono state ulteriormente consolidate e implementate, le attività di ricerca applicata continuano in tutto il territorio alpino, sono nate alcune reti nazionali (come in Austria e Francia) per la gestione delle attività di ricerca e di monitoraggio, è stata creata una banca dati internazionale in continuo sviluppo, alcune Amministrazioni (es. la Provincia di Trento) hanno integrato la propria normativa territoriale con la carta del permafrost, e sono stati avviati alcuni progetti locali a livello transfrontaliero (es. Permaqua tra Italia e Austria, RiskNat e PrévRiskHauteMontagne tra Italia e Francia, figura 6) che approfondiscono e sviluppano il tema dei rischi connessi al permafrost.

Nel prossimo futuro la grande sfida sarà quella di valutare i possibili scenari legati ai rischi naturali in alta montagna al fine di valutare le conseguenze e le strategie di mitigazione del rischio. Ecco perché non solo la comunità scientifica, ma anche le Amministrazioni pubbliche coinvolte nella pianificazione del territorio, nella protezione civile e nella gestione dei rischi naturali hanno aumentato il proprio interesse verso il permafrost e l’ambiente periglaciale.

Installazione stazione del Rocciamelone


Consulta gli approfondimenti sul permafrost ai seguenti link:
Monitoraggio permafrost 
Banca dati criosfera e permafrost 
Presentazione permafrost (Italiano)
Permafrost presentation (English)
RSA2017/clima/permafrost
Il monitoraggio geotecnico-termico del M. Rocciamelone
Intervista Piemonte Parchi: “Il permafrost si sta sciogliendo anche sulle Alpi” (breve e completa)

Video tematici:
Installazione stazione del Rocciamelone
La rete di monitoraggio del permafrost nelle Alpi Piemontesi (2009-2010)
Permafrost Monitoring at Monte Moro pass
Spedizione in Antartide - Terra Australis Incognita