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IL PERMAFROST NELLE ALPI PIEMONTESI

Studio e monitoraggio del permafrost nelle Alpi piemontesi

Il permafrost (contrazione dei termini inglesi “perennially frozen ground”) viene definito come terreno o roccia che presenta una temperatura minore o uguale a 0 °C per almeno due anni consecutivi, indipendentemente dalla presenza di ghiaccio (Muller, 1947).

Nell’area montana piemontese è un elemento della criosfera, definita come la “porzione della Terra in cui l’acqua si trova allo stato solido”. In ambito alpino fanno parte della criosfera la neve stagionale e perenne, i ghiacciai, il permafrost, il terreno congelato e il ghiaccio che si forma su corsi d'acqua e laghi; sebbene la presenza del ghiaccio per la definizione del permafrost non sia un elemento fondante in quanto il materiale può essere secco o può contenere acqua allo stato liquido, anche se le temperature sono < 0 °C (ad es. a causa di sali disciolti o di falde in pressione che abbassano la temperatura di congelamento).

Tra le componenti della criosfera, il permafrost è sicuramente l’elemento più difficile da osservare, benché sia quello più diffuso al mondo e per questo motivo viene definito come “la componente nascosta della criosfera”. Lo studio e il monitoraggio del permafrost sono relativamente recenti e negli ultimi anni hanno avuto un forte impulso grazie all’attenzione crescente posta dalla comunità scientifica e dall’opinione pubblica sia ai cambiamenti climatici, sia agli effetti del riscaldamento globale nelle aree alto alpine in quanto il permafrost è direttamente collegato alle caratteristiche climatiche sia globali che locali ed il suo monitoraggio fornisce un importante contributo alla comprensione dei cambiamenti climatici in area montana, dei rischi naturali in alta quota e sul ciclo idrologico delle terre alte.

Figura 1
Stazione di monitoraggio del permafrost del Colle Sommeiller

Foto realizzata a quota 2990 m circa, Comune di Bardonecchia, durante un intervento di manutenzione straordinaria effettuato nel novembre 2020. Al centro è visibile il traliccio di supporto dei pannelli solari con alla base il pozzo di 100 m di profondità, a destra si intravvede la testo del pozzo profondo 10 m, mentre a sinistra è visibile il traliccio della stazione meteorologica.
Fonte: Arpa Piemonte

Arpa Piemonte ha avviato lo studio del permafrost fin dal 2006 e dal 2009, grazie all’importante contributo del progetto europeo Alpine Space “PermaNET – Permafrost long-term monitoring Network” (2008÷2011), ha installato una rete permanente di monitoraggio del permafrost alpino.

Le 5 stazioni piemontesi  installate, distribuite in tutto l'arco alpino della regione, sono le seguenti :

Alcune stazioni installate nel biennio 2009÷2010, danneggiate a causa di infiltrazioni d'acqua, sono state ripristinate e un report di sintesi descrive per immagini tale attività svolta principalmente nel periodo 2011÷2013, documentando, inoltre, i successivi interventi di sistemazione e trasformazione delle stazioni.

La relazione causa-effetto e l’indicatore “permafrost”

La degradazione del permafrost è principalmente determinata dal progressivo approfondimento dello strato attivo, ovvero la profondità a cui arriva il fronte di scongelamento estivo. Di conseguenza aumentano i volumi di substrato sottoposti a stress termici e di sovrapressione idrica determinati dai ripetuti fenomeni di gelo e rigelo. La presenza locale di importanti quantità di acqua e ghiaccio possono amplificare questi effetti.

Grazie ai dati del monitoraggio del permafrost nel periodo 2010-2020 è stato possibile sviluppare uno specifico indicatore “permafrost” per dare conto degli effetti del cambiamento climatico che è pubblicato sul Portale Nazionale dell’Adattamento al Cambiamento Climatico (PNACC) realizzato dal Sistema Nazionale per la Protezione dell’Ambiente (SNPA) per il Ministero dell’Ambiente (MiTE).

Caratterizzazione impatto

La degradazione del permafrost è una conseguenza diretta dell’aumento della temperatura dell’aria e del relativo aumento della temperatura del suolo. A livello regionale il permafrost è influenzato essenzialmente dal clima; tuttavia la morfologia, la presenza di detrito o il tipo e la fratturazione delle rocce e la quantità/persistenza di neve al suolo giocano un ruolo fondamentale sulle caratteristiche locali del permafrost e sulla sua risposta alle forzanti climatiche. Il permafrost alpino presenta generalmente temperature prossime a 0°C (tra -3° e 0°C) ed è pertanto molto sensibile anche a piccole variazioni di temperatura nei geo-materiali (terre, detriti, rocce) che possono determinare importanti cambiamenti nelle loro proprietà geomeccaniche, soprattutto se contengono ghiaccio. Per questo motivo la degradazione del permafrost è considerato un fattore predisponente all’instabilità dei versanti.

Scenario futuro

Le simulazioni climatiche per le Alpi Europee fino alla fine del secolo (Beniston et al., 2017) indicano un riscaldamento generalizzato del permafrost e un aumento dello spessore dello strato attivo dove avvengono i cicli di gelo-disgelo stagionale. Lo studio delle dinamiche di degradazione del permafrost è particolarmente importante nelle Alpi dove vi è un'elevata esposizione delle persone e delle infrastrutture ai rischi legati ai movimenti di versante. Infatti, a differenza di ciò che avviene negli ambienti artici, sulle Alpi il permafrost interessa aree con pendenze anche elevate per cui le variazioni delle caratteristiche dei geo-materiali, soprattutto se contenenti ghiaccio, possono portare a deformazioni ed instabilità di versante di dimensioni importanti.
Un ulteriore aspetto che si sta recentemente approfondendo è la relazione tra la degradazione del permafrost e le risorse idriche in alta quota. Alcuni studi dimostrano che la fusione del ghiaccio contenuto nel permafrost altera in quota l’idro-chimica di sorgenti, torrenti e piccoli laghi con conseguente perdita di qualità della risorsa a discapito degli utilizzi sia antropici sia zootecnici.

Metodologia di elaborazione dell’indicatore “permafrost”

L’indicatore, essenzialmente una misura di temperatura opportunamente depurata degli effetti stagionali, deriva dall’analisi della temperatura del permafrost a 35 m di profondità, quota sufficiente per integrare un segnale di lungo termine poco influenzato dalle variazioni stagionali, rilevata tramite catene termometriche installate all’interno di fori di sondaggio appositamente realizzati e strumentati. I due siti considerati in quanto siti chiave per il monitoraggio del permafrost alpino nell’ambito del Sistema Nazionale di Protezione Ambientale (SNPA), sono: il Colle Sommeiller (quota 2990 m, TO) in Piemonte e il Colle Cime Bianche (quota 3100 m, AO) in Valle d'Aosta. A partire dalla serie delle temperature medie mensili misurate: (i) si rimuovono le variazioni stagionali (lag-1 autocorrelation), (ii) si calcola il trend (Sen’s slope estimator) e (iii) si testa il suo livello di significatività (Mann-Kendall).

Figura 2
Grafici del monitoraggio termico a 35 m di profondità nei siti del Colle Sommeiller in Piemonte (in alto) e del Colle Cime Bianche in Valle d’Aosta (in basso).

Le temperature negative registrate in tutto il periodo indicano la presenza di condizioni di permafrost ma con tendenza al riscaldamento (dati Arpa Piemonte e Arpa Valle d’Aosta, elaborazione a cura di Arpa Valle d’Aosta per il PNACC del MiTE).

La tendenza al riscaldamento del permafrost è evidente nei due siti analizzati (in Piemonte e Valle d’Aosta) ed in media è di +0.147°C ogni 10 anni. I valori nei due siti sono molto simili ed entrambi statisticamente significativi e sono in linea con quanto osservato in altri siti della regione alpina. Poiché la temperatura del permafrost nel sito piemontese è di circa -0.3°C mentre in quello valdostano è di circa -1.2°C, in base al trend attuale è molto probabile che, alla profondità di 35 m, il permafrost si degradi completamente entro il 2040 nel sito piemontese, mentre è probabile che si conservi almeno fino alla fine del secolo nel sito valdostano.

Altre attività collegate al Monitoraggio del permafrost

Oltre alle misure in pozzo nei siti di monitoraggio del permafrost, contribuiscono alla definizione delle condizioni termiche dei geo-materiali anche altri tipi di misure che permettono in modo indiretto di ottenere informazioni sulla distribuzione e sulla evoluzione del permafrost. A questo proposito, Arpa Piemonte si occupa del monitoraggio GST (Ground Surface Temperature), delle misurazioni BTS (Bottom Temperature of the Snow) e di approfondimenti specialistici, attività definite di seguito sinteticamente.

Il monitoraggio GST viene effettuato tramite termometri inseriti nei geo-materiali a profondità variabili da 2 a 100 cm. Tale monitoraggio analizza l’equilibrio termico della superficie terrestre e consente di valutare il trasferimento di calore tra atmosfera e geosfera. Un particolare ambiente in cui viene effettuato tale monitoraggio è quello delle cavità ipogee con e senza ghiaccio (maggiori informazioni nella Relazione Stato Ambiente 2020 e 2019).

Le misure BTS consistono in misure della temperatura dell’interfaccia neve-suolo, effettuate verso la fine dell’inverno o all’inizio della primavera prima che inizi la fusione nivale. Se lo spessore del manto nevoso durante l’inverno è stato sufficientemente elevato (in genere > 80-100 cm), tale da consentire un completo isolamento tra atmosfera e geosfera, i valori rilevati sono legati all’equilibrio termico del flusso di calore derivante dal sottosuolo. In base a regole empiriche, se i valori BTS sono < -1.7 ÷ -2 °C è probabile che ci siano condizioni di permafrost. L’interpolazione delle misure, meglio se distribuite secondo un reticolo a maglie regolari, su ampie superfici, consente di stimare la distribuzione del permafrost.

Altri tipi di indagine permettono di analizzare le caratteristiche del sottosuolo, individuando in particolare la presenza di ghiaccio. Tra le tecniche maggiormente utilizzate vi sono quelle geofisiche della tomografia di resistività elettrica (ETR), del geo-radar (GPR) e della sismica passiva (HVSR). Questi approfondimenti specialistici sono svolti da Arpa Piemonte in collaborazione con vari enti ed istituzioni quali le Università dell’Insubria e di Pisa. Altre indagini vengono condotte in collaborazione con Arpa Valle d’Aosta, che si occupa di rilievi fotogrammetrici di precisione tramite drone, e con il CNR-IRSA di Verbania ed il DIATI del Politecnico di Torino, coinvolti nell’analisi delle relazioni tra criosfera e le risorse idriche.

Processi di instabilità di versante in alta quota

I processi di instabilità delle pareti rocciose in alta quota sono spesso aggravati dagli effetti dei cambiamenti nella criosfera, in modo particolare nel permafrost contenente ghiaccio. Tuttavia, gli effetti del permafrost e le sue dinamiche sulla stabilità dei pendii rocciosi sono poco conosciuti e rientrano in un campo di ricerca relativamente recente. Di seguito qualche esempio della complessità dei fenomeni in gioco.
Il permafrost influenza il comportamento idrologico e meccanico del substrato roccioso fratturato. L’acqua congela in cavità e fessure intorno a 0 °C, anche se variazioni del punto di congelamento possono verificarsi in base alla pressione ed al contenuto di sali all’interno dell’acqua. Ogni passaggio di stato dell’acqua (da solido a liquido e viceversa) comporta scambi di calore latente con la roccia con conseguente alterazione della permeabilità idraulica, degli sforzi meccanici e dei campi di stress che agiscono sugli ammassi rocciosi.
Durante la formazione del ghiaccio, la solidificazione dell’acqua comporta un aumento di volume di circa il 10%. Questa dilatazione causa un forte stress all’interno delle fratture che vengono via via allargate, con propagazione dei giunti all’interno degli ammassi rocciosi ed un aumento del grado di fratturazione della roccia. Tale processo è ben documentato dal monitoraggio microsismico che evidenzia un aumento significativo delle emissioni acustiche durante il raffreddamento degli ammassi rocciosi contenenti acqua passando a temperature al di sotto di 0 °C.
Un ammasso roccioso con fratture riempite di ghiaccio diventa pressoché impermeabile. Alcuni ricercatori hanno sperimentato che la permeabilità del granito fessurato e congelato è da uno a tre ordini di grandezza inferiore alla permeabilità di una roccia identica ma senza ghiaccio. Quindi, in un substrato roccioso fratturato saturo, il permafrost funge da aquiclude (corpo geologico impermeabile) che a sua volta può racchiudere falde acquifere in pressione, ovvero zone con acqua allo stato liquido anche all’interno del permafrost (dette “talik”). Con questa configurazione si possono creare delle sovrapressioni idrauliche all’interno dell’ammasso roccioso in grado di generare stress meccanici capaci di destabilizzare grandi porzioni di roccia sui pendii.
D’altro canto, la presenza di ghiaccio all’interno delle fratture esercita un potere cementante e quindi stabilizzante nei confronti dell’ammasso roccioso. Quindi, in alcuni contesti, il ghiaccio del permafrost e la sua conservazione hanno un effetto positivo sulla stabilità dei pendii.
Per questo motivo, la progressiva fusione del ghiaccio contenuto nel permafrost nelle aree montane causa un incremento della pericolosità naturale legata 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 significativi sono rappresentati dal collasso della morena del ghiacciaio del Mulinet (nelle Alpi Graie piemontesi, nel settembre 1993), 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) 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) 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.

Crollo dalla parete nordest del Monviso

Il 26 dicembre 2019 un settore della parete nordest del Monviso, posto circa 200 metri a sudest del Canalone Coolidge, è stato interessato da un crollo in massa di grandi dimensioni. Il distacco si è verificato alla sommità del Torrione del Sucai, indicativamente alla quota di 3200 m s.l.m. e si è sviluppato fino circa a quota 2800 m. A tale fenomeno è stato dedicato un paragrafo nella RSA 2020 e recentemente è stato pubblicato un report di approfondimento.

Figura 3
Vista frontale della frana sulla parete NE del Monviso attivatasi il 26 dicembre 2019


Foto: D. Bormioli, Arpa Piemonte, 8 gennaio 2020

I recenti fenomeni gravitativi della parete nordest del Monviso si inseriscono in un contesto generale di instabilità caratteristico delle aree alto alpine. Negli ultimi anni, sempre più spesso, tali processi sono stati messi in relazione con i cambiamenti climatici e con la degradazione del permafrost, anche se la mancanza di dati, soprattutto quelli di temperatura all’interno degli ammassi rocciosi, non consente di stabilire in modo univoco e certo un rapporto di causa-effetto tra il riscaldamento atmosferico, la degradazione del permafrost ed i fenomeni gravitativi. Tuttavia, è innegabile che i dati termo-pluviometrici storici locali e, in generale, relativi all’area alpina, mostrino un cambiamento in atto nel regime climatico, una tendenza che si esprime in modo più evidente con un generale aumento della temperatura atmosferica, seppur con differenti caratteristiche stagionali. A questa tendenza media, si aggiungono episodi particolarmente anomali, come ad esempio l’estate calda del 2015 (la seconda più calda in Piemonte negli ultimi 60 anni) che forniscono un ulteriore fattore di stress climatico al sistema atmosfera-criosfera-geosfera.

Nelle figure 4 e 5 è riportato uno stralcio in pianta e in visione tridimensionale virtuale del modello della distribuzione del permafrost delle Alpi a livello europeo (APIM “Alpine Permafrost Index Map” Boekli et al., 2012) che individua i settori in cui è possibile che si verifichino le condizioni per la formazione e/o conservazione del permafrost. Per l’area di interesse del Monviso si evidenzia che tutto il settore di cresta presenta condizioni favorevoli alla formazione/conservazione del permafrost e, in particolare, nei settori di versante con esposizione nord e nord-ovest e quota superiore ai 2.700 m. Al di sotto di tale quota, il permafrost è possibile solo in condizioni particolarmente favorevoli quali una ridotta copertura nevosa, un ammasso roccioso con fratture aperte, la granulometria grossolana dei depositi. Il fenomeno di crollo innescatosi il 26 dicembre 2019 si è sviluppato in un contesto ampiamente interessato da condizioni molto probabili di presenza di permafrost, essendo la zona di distacco ubicata ad una quota di circa 3.100 m su un versante con esposizione nord-est. Tuttavia, come evidenziato nelle figure, si può osservare che il modello riporta proprio nell’area di distacco del crollo una possibile transizione a condizioni di permafrost leggermente meno probabili (“permafrost mostly in cold conditions”).

Figura 4
Distribuzione potenziale del permafrost nell’area del Monviso, in base al modello APIM ("Alpine Permafrost Index Map”) sviluppato nell’ambito del progetto europeo Spazio Alpino “Permanet – permafrost long-term monitoring network”.

I colori dal giallo al blu si riferiscono ad una probabilità crescente di presenza di condizioni di permafrost nei diversi geo-materiali in funzione della quota e della esposizione dei versanti. La freccia ed il cerchio neri indicano l’ubicazione della zona di distacco del crollo innescatosi il 26 dicembre 2019.
Fonte: APIM University of Zurich, modificato.

Figura 5
Visione tridimensionale virtuale della distribuzione potenziale del permafrost nell’area del Monviso, in base al modello APIM ("Alpine Permafrost Index Map”, Boeckli et al., 2012) sviluppato nell’ambito del progetto europeo Spazio Alpino “Permanet – permafrost long-term monitoring network”.

I colori dal giallo al blu si riferiscono ad una probabilità crescente di presenza di condizioni di permafrost nei diversi geo-materiali in funzione della quota e della esposizione dei versanti. La freccia ed il cerchio neri indicano l’ubicazione della zona di distacco del crollo innescatosi il 26 dicembre 2019.
Fonte: APIM University of Zurich, modificato.
La distribuzione del permafrost, di per sé, non dà indicazioni sulle condizioni di stabilità dei versanti interessati ma, attraverso ulteriori elaborazioni, si può giungere a stimare la cosiddetta “vulnerabilità criotica”. Un metodo attualmente in fase di sperimentazione da parte di Arpa Piemonte, elaborato dall’Università dell’Insubria nell’ambito del progetto strategico Interreg AlCoTra Italia-Francia “RiskNat”, mette in relazione diversi modelli (empirici e fisici) che consentono di valutare la potenziale instabilità degli ammassi rocciosi in funzione della transizione da una classe di permafrost ad un’altra a causa di trend climatici definiti.

I dati del monitoraggio del permafrost in Piemonte evidenziano una tendenza di incremento delle temperature nel sottosuolo in cui il permafrost è in fase di degradazione anche a 3.000 m di quota, tendenza confermata anche in altre stazioni alpine quali quelle della rete svizzera PERMOS o quella di Cime Bianche nella conca di Cervinia, gestita dall’Arpa Valle d’Aosta. I dati della stazione di monitoraggio del permafrost piemontese del Passo de La Colletta, a quota 2.850 m sullo spartiacque tra la Valle Maira e la Valle Varaita di Bellino, la più prossima all’area del Monviso, indicano una transizione a condizioni di “non permafrost” a partire dal 2012. La stazione del Colle Sommeiller, a quota 2.990 m in Alta Val Susa, ha evidenziato negli ultimi 10 anni un trend di riscaldamento di +0,151°C/decennio a 35 m di profondità, con una transizione a condizioni di “non permafrost” a circa 60 m di profondità a partire dal 2014.

Ulteriori affinamenti delle elaborazioni dei dati termici degli ammassi rocciosi, combinati con i trend climatici e con le analisi dello stato di fratturazione, consentiranno nel prossimo futuro di dettagliare meglio le relazioni tra degradazione del permafrost e instabilità dei versanti in alta quota, al fine di ottenere modelli predittivi utili per la gestione del rischio.

Crollo dalla parete nordest del Monte Français Pelouxe (Valle di Susa)

Il 5 luglio 2020 si è verificato un imponente fenomeno di crollo sul versante nord-orientale del Monte Français Pelouxe (2760 m), lato Valsusa, nel Parco naturale Orsiera-Rocciavrè, nel Comune di Meana di Susa. In questo paragrafo riportiamo le informazioni e le immagini del geologo Gianfranco Fioraso del CNR di Torino (Consiglio Nazionale delle Ricerche) Istituto di Geoscienze e Georisorse che in seguito ad un sopralluogo nei giorni immediatamente successivi all’evento ha potuto redigere un'accurata relazione sul fenomeno per il Parco .

Figura 6
Versante nordest della Français Pelouxe

Al centro della parete la nicchia di distacco della frana a “forma di cuore”. Alla base della parete è visibile l’accumulo, di colore grigio e non inerbito.
Fonte: G. Fioraso, CNR-IGG.

La frana, originatasi a partire da una quota massima di 2650 m, ha coinvolto il tratto centrale della ripida parete rocciosa (Fig. 7) costituita da calcescisti marmorei e si è riversato nel vallone sottostante, appoggiandosi ad una piccola morena. Il sopralluogo effettuato alcuni giorni dopo il distacco ha consentito di verificare che la frana, il cui volume è stato stimato pari a 70.000 m3, si estende su una superficie di circa 2,3 ha ed è costituito da blocchi di grandi dimensioni, talvolta fino a 10 m3. Il crollo è avvenuto presumibilmente in due fasi, una immediatamente successiva all’altra, come testimoniato dalla presenza di due distinti accumuli. L’intero vallone è stato cosparso da un velo di polvere, prodotta dalla violenta disintegrazione della roccia, che in prossimità dell’accumulo raggiunge alcuni centimetri di spessore.

Figura 7
Vista tangenziale del versante nordest della Français Pelouxe interessato dal crollo del luglio 2020.

A sinistra è riportata una immagine ingrandita ripresa durante una fase di crollo.

Fonte: Bruno Usseglio, Parco Naturale Orsiera-Rocciavré.

Le cause della frana sono da ricercarsi nella presenza di grandi fratture, chiaramente visibili lungo l’intera parete, che favoriscono l’instabilità gravitativa della roccia: in tal senso, in passato il versante nord-orientale della Français Pelouxe è già stato interessato da grandi frane di crollo, come indicano gli imponenti accumuli di blocchi presenti alla base della parete. Nella nicchia di distacco non sono state osservate emergenze d’acqua che possano in qualche modo testimoniare la presenza di significativi fenomeni di fusione del ghiaccio nel permafrost. Tuttavia, sull’accumulo è stato notato un blocco attraversato da colature di fango che sembrerebbero confermare la presenza, al momento del distacco, di ghiaccio all’interno delle fratture (Fig. 8). Nel corso del sopralluogo sono stati uditi e osservati, con relativa frequenza, numerosi distacchi di materiale roccioso, episodi che presumibilmente proseguiranno fino al completo assestamento della roccia.

Figura 8
Blocco di frana

La superficie, in posizione verticale, è segnata da alcune colature di fango presumibilmente dovute alla fusione del ghiaccio originariamente presente nella frattura.
Fonte: G. Fioraso, CNR-IGG.

Permafrost e risorse idriche

In tutta Europa in alcune stagioni dell'anno le Alpi forniscono alle pianure fino al 90% di acqua. L'acqua che proviene dalle Alpi rappresenta quindi una risorsa strategica per mantenere adeguate condizioni di vita alle popolazioni europee e per le numerose attività e filiere socio-economiche che dipendono da essa. Negli ultimi anni, questo prezioso patrimonio è sempre più minacciato: siccità, aumento demografico e della richiesta, sono solo alcune delle conseguenze e degli impatti legati alle diverse attività dell'uomo. Per contrastare le minacce al patrimonio idrico, alcuni enti di Piemonte e Valle d’Aosta e del Vallese svizzero hanno analizzato il contesto territoriale transfrontaliero ed hanno identificato alcune criticità:
  • non esiste un’adeguata conoscenza delle reali risorse idriche utilizzate, ma neanche delle potenziali riserve stoccate e non ancora sfruttate nell'ambito alpino;
  • manca una diffusa cultura dell'acqua, soprattutto in relazione ai cambiamenti climatici in atto;
  • non vi sono strumenti comuni e condivisi di indirizzo politico per la gestione della risorsa idrica in ambito transfrontaliero.

Sulla base di queste considerazioni è nata l’idea progettuale “RESERVAQUA”, presentata nel programma Interreg Italia-Svizzera, che verrà illustrata in sintesi nei prossimi paragrafi.

Progetto RESERVAQUA


Il Dipartimento Rischi Naturali ed Ambientali di Arpa Piemonte è partner del progetto europeo “Reservaqua” approvato nell’ambito del primo bando del Programma Interreg V-A Italia-Svizzera (Asse 2 - Valorizzazione del patrimonio naturale e culturale, 2.1 - Aumento delle strategie comuni per la gestione sostenibile della risorsa idrica).
Il progetto della durata di 36 mesi (luglio 2019- luglio 2022) è guidato dalla Regione Valle d’Aosta e dal Cantone Vallese. Oltre ad Arpa Piemonte, gli altri partner italiani sono: la Fondazione Montagna Sicura di Courmayeur (AO), l’Arpa Valle d’Aosta, l’Institut Agricole Regional di Aosta e il Politecnico di Torino. I partner svizzeri sono: il Servizio per l’agricoltura del Cantone Vallese e il CREALP (Centre de recherche sur l'environnement alpin di Sion - Vallese).

Obiettivi e attività principali

Il Progetto pone come obiettivo comune lo sviluppo di una strategia di gestione integrata delle regioni montane e degli spazi rurali al fine di garantire per il futuro un utilizzo sostenibile ed una tutela qualitativa della risorsa idrica alpina, anche a beneficio delle pianure.  

Le attività sono suddivise in 5 Work Package (WP) in cui grande importanza riveste la comunicazione (Wp2) con iniziative di informazione sulla risorsa idrica, azioni pilota di educazione e promozione di centri tematici, ciclo di eventi transfrontalieri rivolti a tecnici, amministratori e cittadini. Le attività tecniche sono sviluppate principalmente nel Wp3 e Wp4 in cui si effettuerà l’analisi delle risorse idriche disponibili sul territorio transfrontaliero e si creeranno le basi per l’ottimizzazione dell'uso della risorsa idrica nel settore agricolo. Infine, nel Wp5 verranno affrontate le prospettive per una gestione sostenibile della risorsa idrica in ambiente alpino, attraverso l’approfondimento sulle normative e sulle disposizioni vigenti a livello europeo in materia.

Per rimanere aggiornati su attività e iniziative promosse da RESERVAQUA, potete iscrivervi alla Newsletter di Progetto.

Principali attività di Arpa Piemonte

Nell’ambito del WP3 è prevista l’elaborazione di un modello geo-idrologico 3D transfrontaliero basato sui dati messi a disposizione del partenariato su scala sovra-regionale con la finalità di integrare le conoscenze disponibili.
Il modello considera anche la risorsa idrica connessa alla criosfera (attraverso ad esempio simulazioni regionali dello Snow Water Equivalent, misure dello spessore glaciale e della sua evoluzione, misure delle portate in uscita da apparati glaciali, idrologia dei rock glaciers) che permette di affinare la comprensione e definire la vulnerabilità dei sistemi idrogeologici che alimentano i punti di approvvigionamento.
Tra gli obiettivi principali di Arpa Piemonte nell’ambito del progetto Reservaqua, grande importanza riveste la comprensione ed il miglioramento delle conoscenze dei sistemi idrogeologici in alta quota, in particolare di quelli connessi al permafrost. Questi dati verranno integrati nel modello generale e consentiranno di comprendere meglio il ciclo dell’acqua sia superficiale che sotterraneo nei settori di alta montagna in cui la risorsa idrica è in parte conservata sotto forma di ghiaccio. L’attenzione è dedicata in particolare ai rock glacier: corpi detritici semoventi contenenti ghiaccio.

Figura 10
Ortofoto dell’area del Vej del Bouc (Alpi Marittime)

Al centro è visibile il rock glacier costituito da una lingua detritica caratterizzata da rughe, dorsali e depressioni legate al lento movimento lungo il versante.
Fonte: Geoportale Arpa Piemonte.

Il rock glacier è un elemento geomorfologico caratteristico dell’ambiente periglaciale costituito da una forma di accumulo di clasti eterometrici (corpo detritico), più o meno allungata, generata da un flusso lento lungo il versante del detrito e del ghiaccio in esso contenuto (come ghiaccio sedimentario e/o ghiaccio interstiziale). Il rock glacier è un indicatore morfologico del permafrost. Nelle Alpi piemontesi sono stati censiti oltre 430 rock glacier, il 30% dei quali considerati attivi, cioè contenenti ghiaccio; la quota minima di queste forme attive è mediamente attestata intorno ai 2300 m.
Arpa Piemonte ha intrapreso da qualche anno alcuni studi di approfondimento su una decina di questi corpi detritici al fine di comprenderne l’evoluzione, la stratigrafia, il contenuto in ghiaccio e la sua evoluzione nel tempo. Gli approfondimenti vengono condotti principalmente attraverso campagne geofisiche (tomografia elettrica, georadar, sismica passiva) con il supporto del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa e dell’Università dell’Insubria, attraverso campionamenti ed analisi chimiche delle acque (in collaborazione con il CNR-IRSA di Verbania e del DIATI del Politecnico di Torino), effettuando rilievi fotogrammetrici di precisione con sistemi GNSS e APR (in collaborazione con Arpa Valle d’Aosta), monitoraggio in continuo di alcuni parametri chimico-fisici. Attraverso tali studi si intende giungere ad una valutazione quantitativa e qualitativa della risorsa idrica connessa al permafrost ed in particolare ai rock glacier. Ciò consentirà di valorizzare ed eventualmente tutelare tale risorsa, in funzione anche degli effetti del cambiamento climatico sulla criosfera.

Nella presentazione effettuata al Meteolab del 7 novembre 2020 sono presenti maggiori dettagli su questa attività e sui risultati preliminari. Link al video (dal minuto 5:25 al minuto 5:45).

CONTENUTI CORRELATI

Maggiori informazioni sul progetto RESERVAQUA:
Interreg Italia - Svizzera

Arpa Piemonte

Per approfondimenti sul permafrost consulta la bibliografia:

Beniston et al. (2017) - The European mountain cryosphere: A review of past, current and future issues, The Cryosphere Discuss., doi:10.5194/tc-2016-290

Muller, S. W., 1947. Permafrost or Permanently Frozen Ground and Related Engineering Problems. Ann Arbor, Mich.: J.W. Edwards, 231pp.

Consulta gli approfondimenti sul permafrost ai seguenti link:
Monitoraggio permafrost

RSA 2020 – Monitoraggio del permafrost, delle Ice Caves e crollo del Monviso

RSA 2019 – 10 anni di monitoraggio del permafrost nelle Alpi piemontesi

RSA 2018 – Permafrost e rischi naturali

RSA 2017 – Permafrost nelle Alpi piemontesi