Frane in Pianura? Il Minnesota Ci Svela i Segreti (e i Pericoli) dei Paesaggi Post-Glaciali!

Ciao a tutti, amici appassionati di come funziona il nostro pianeta! Oggi voglio portarvi in un viaggio un po’ insolito. Quando pensiamo alle frane, la nostra mente corre subito a montagne imponenti, versanti scoscesi, magari in zone sismicamente attive. Ma se vi dicessi che anche paesaggi apparentemente piatti, o meglio, a basso rilievo, possono nascondere insidie franose non da poco? Ebbene sì, è proprio quello che ho scoperto leggendo un affascinante studio condotto in Minnesota, USA, un luogo che la maggior parte di noi associa a laghi e foreste, piuttosto che a smottamenti.

La ricerca, intitolata “Factors influencing landslide occurrence in low-relief formerly glaciated landscapes: landslide inventory and susceptibility analysis in Minnesota, USA”, mi ha aperto gli occhi su una realtà geologica davvero intrigante. Pare che l’eredità lasciata dalle antiche glaciazioni continentali sia molto più complessa e, per certi versi, “instabile” di quanto si possa immaginare.

Un’eredità “pesante”: i ghiacciai e la loro impronta

Durante il Pleistocene, immense coltri di ghiaccio hanno ricoperto vaste aree del nostro pianeta, incluso il Minnesota. Questi giganti gelati non si sono limitati a “piallare” il paesaggio; ritirandosi, hanno lasciato dietro di sé un vero e proprio mosaico di sedimenti: argille, sabbie, ghiaie, depositi glaciolacustri a grana fine. Materiali spesso poco consolidati, insomma, un invito a nozze per le frane, se le condizioni diventano “giuste”.

Ma come si creano queste condizioni in un’area a basso rilievo? Qui entra in gioco un altro attore fondamentale: l’acqua. Lo scioglimento dei ghiacciai ha dato origine a enormi laghi proglaciali. Quando questi laghi hanno iniziato a drenare, magari catastroficamente, hanno inciso profondamente i sedimenti preesistenti, creando valli fluviali e versanti relativamente ripidi. Pensate al lago glaciale Agassiz, menzionato nello studio: il suo svuotamento ha letteralmente scolpito la valle dell’attuale fiume Minnesota. Questo processo di incisione, peraltro, non è affatto concluso! I fiumi e i loro affluenti continuano lentamente ma inesorabilmente a erodere, a scavare, mantenendo “vive” e suscettibili queste aree.

Detective del territorio: l’inventario delle frane

La cosa che mi ha colpito di più è stato l’approccio meticoloso dei ricercatori. Per capire cosa stesse succedendo, hanno creato un inventario di quasi 10.000 frane! Avete letto bene, diecimila! Si sono concentrati su cinque regioni chiave del Minnesota, coprendo circa il 41% dello stato. Come hanno fatto? Hanno usato una combinazione di:

• Dati topografici derivati da Lidar (una specie di radar che usa la luce laser per mappare il terreno con precisione millimetrica), che permette di “vedere” la morfologia del suolo anche sotto la vegetazione.
• Ricerche storiche, spulciando archivi, giornali e rapporti.
• Indagini sul campo, per verificare “de visu” la situazione.

Questo lavoro certosino ha permesso non solo di mappare le frane esistenti, ma anche di classificarle: frane di detrito, di terra, crolli di roccia, scorrimenti rotazionali o traslazionali. Un vero e proprio catalogo dei “capricci” geologici del Minnesota.

È emerso che, sebbene in generale solo l’1-2% delle regioni studiate sia effettivamente suscettibile a frane, questi eventi possono avere conseguenze serie: rischi per la sicurezza delle persone, danni alle infrastrutture (strade, case, ponti) e impatti sulla qualità dell’acqua dei fiumi e dei laghi. Immaginatevi una frana che sversa tonnellate di sedimento in un corso d’acqua: un bel problema ecologico!

I colpevoli principali: cosa scatena le frane in Minnesota?

Grazie all’inventario e all’analisi statistica (in particolare, la regressione logistica multivariata, un parolone per dire che hanno cercato correlazioni tra frane e vari fattori ambientali), i ricercatori hanno individuato alcuni “indiziati” chiave:

• Pendenza del versante: Beh, questa è abbastanza ovvia. Più un versante è ripido, maggiore è la probabilità che qualcosa possa scivolare giù. E come abbiamo visto, l’incisione post-glaciale ha creato molte di queste pendenze “fresche”. Anche pendenze di soli 10-15 gradi possono diventare problematiche.
• Litologia: Il tipo di roccia o sedimento presente è cruciale. I depositi glaciolacustri a grana fine (argille e limi) e quelli costieri, specialmente se incisi dai corsi d’acqua, sono risultati particolarmente inclini a frane superficiali (profonde meno di 1-2 metri). Ma le frane non disdegnano neanche altri tipi di depositi glaciali e fluviali. E non dimentichiamo i crolli di roccia, che avvengono in rocce sedimentarie paleozoiche stratificate nel Minnesota centrale e meridionale, e in rocce ignee e sedimentarie precambriane nel nord-est.
• Sviluppo delle valli fluviali (distanza dai corsi d’acqua): La maggior parte delle aree ad alta suscettibilità si trova proprio lungo le valli fluviali o vicino a laghi e corsi d’acqua. L’erosione fluviale continua a “minare” la base dei versanti, rendendoli instabili.
• Profondità del bedrock (roccia madre): Questo fattore ha mostrato risultati più variabili. In alcune regioni, una maggiore profondità del bedrock (cioè uno strato più spesso di sedimenti superficiali) corrisponde a una maggiore suscettibilità. In altre, specialmente dove i depositi superficiali sono già molto spessi, la relazione è inversa o poco chiara. Questo ci dice che non è solo la quantità di sedimento, ma anche la sua stratigrafia (come sono disposti i vari strati) a giocare un ruolo, un aspetto che, per la scala dello studio, non è stato possibile approfondire nel dettaglio.

Un tour regionale delle “zone calde”

Lo studio ha analizzato cinque regioni distinte, ognuna con le sue peculiarità:

• Regione Sud-Est (Southeast Region): Quest’area, in parte non toccata dall’ultima glaciazione Wisconsiniana, presenta il rilievo maggiore e la copertura sedimentaria più sottile. Qui le frane, inclusi molti crolli di roccia, avvengono lungo i ripidi versanti del fiume Mississippi e nei tratti superiori dei suoi affluenti, coinvolgendo bedrock e colluvio.
• Regione Metropolitana (Metro Region): Intorno all’area di Minneapolis-Saint Paul, troviamo frane superficiali traslazionali, grandi scorrimenti rotazionali e crolli di roccia lungo le valli dei fiumi Mississippi e Minnesota. La pendenza è il fattore dominante qui.
• Regione del Fiume Minnesota (Minnesota River Region): Caratterizzata da una spessa sequenza di diamicton (un sedimento glaciale non sortito) povero di clasti, questa regione vede frane traslazionali e rotazionali, spesso complesse, lungo la valle principale e, soprattutto, nella sua estesa rete di affluenti, dove l’incisione è ancora molto attiva.
• Regione del Red River (Red River Region): Situata nell’ex letto del lago glaciale Agassiz, questa zona è incredibilmente piatta, ma i fiumi che la attraversano hanno inciso i sedimenti lacustri argillosi, creando versanti soggetti a cedimenti, specialmente sulle anse esterne dei meandri. Qui le frane possono essere molto estese.
• Regione del Lago Superiore (Lake Superior Region): Lungo la costa nord del Lago Superiore e nei suoi affluenti, le frane includono crolli di roccia e movimenti in sedimenti glaciali e glaciolacustri. Le argille depositate dall’antico Lago Glaciale Duluth sono particolarmente problematiche.

Perché questo studio è così importante (anche per noi)?

Qualcuno potrebbe chiedersi: “Interessante, ma cosa ce ne importa delle frane in Minnesota?”. Beh, prima di tutto, questo studio ci ricorda che i rischi geologici possono nascondersi anche dove meno ce lo aspettiamo. I modelli di suscettibilità a scala nazionale, spesso basati su dati a risoluzione più grossolana (tipo celle di 30 metri), tendono a sottostimare il pericolo in aree a basso rilievo come questa. Semplicemente, non colgono quelle pendenze “brevi ma ripide” formate in materiali deboli che sono il pane quotidiano delle frane in Minnesota.

Inoltre, i risultati di questa ricerca sono preziosissimi per altre regioni del mondo che hanno subito glaciazioni continentali. I meccanismi identificati – l’importanza dei sedimenti fini glaciolacustri, l’incisione fluviale post-glaciale, la stratigrafia dei depositi – potrebbero essere la chiave per comprendere e mitigare il rischio frana in contesti simili, dal Canada alla Scandinavia, alla Russia settentrionale.

Un altro aspetto cruciale è l’impatto umano. Lo studio accenna a come le attività antropiche possano esacerbare la suscettibilità. Ad esempio, la gestione delle acque piovane nelle aree urbane, il carico aggiuntivo dovuto alle costruzioni sui versanti, o persino le modifiche al regime idrologico dei fiumi dovute al drenaggio agricolo estensivo, possono peggiorare la situazione. E non dimentichiamo i cambiamenti climatici! Modelli climatici prevedono eventi di precipitazione più intensi e frequenti per il Minnesota e il Midwest. Piogge più violente significano maggiore ruscellamento superficiale, saturazione dei terreni e piene fluviali più importanti, tutti fattori che possono innescare o accelerare le frane.

Durante lo studio, i ricercatori hanno osservato direttamente frane innescate da forti piogge. Questo ci fa capire quanto sia dinamico il sistema e quanto sia importante monitorarlo.

Cosa ci portiamo a casa?

Questo studio sul Minnesota è una vera e propria lezione di geologia applicata. Ci insegna che:

• I paesaggi post-glaciali, anche se a basso rilievo, sono sistemi giovani e attivamente in evoluzione, con un potenziale franoso significativo.
• La combinazione di pendenze localmente ripide (generate dall’incisione fluviale post-glaciale), sedimenti glaciali non consolidati e, in alcuni casi, una stratigrafia rocciosa favorevole, crea le condizioni perfette per le frane.
• L’analisi dettagliata a scala regionale, come quella condotta con il Lidar e le verifiche sul campo, è fondamentale per identificare le aree a rischio, cosa che i modelli su larga scala potrebbero non fare con sufficiente precisione.
• La stratigrafia dei depositi glaciali, con la sua alternanza di strati a diversa permeabilità e coesione, gioca un ruolo subdolo ma importante, influenzando la circolazione dell’acqua nel sottosuolo e la stabilità dei versanti. Purtroppo, dati stratigrafici dettagliati a scala statale non erano disponibili per essere inclusi nel modello di suscettibilità, il che ci ricorda che questi studi regionali sono un ottimo punto di partenza, ma non sostituiscono indagini geotecniche sito-specifiche.
• Il futuro potrebbe riservare un aumento dell’attività franosa a causa dei cambiamenti climatici e dell’impatto antropico, rendendo ancora più urgenti studi come questo e l’implementazione di strategie di mitigazione.

Insomma, la prossima volta che guarderete un paesaggio apparentemente tranquillo, ricordatevi del Minnesota: sotto la superficie, la storia geologica continua a plasmare il territorio, a volte con “scossoni” inaspettati. È un promemoria affascinante di quanto sia dinamico il nostro pianeta e di quanto sia importante continuare a studiarlo per convivere al meglio con le sue manifestazioni, anche quelle meno appariscenti come le frane in pianura!

Spero che questo “tuffo” nella geologia del Minnesota vi sia piaciuto. È incredibile come ogni angolo della Terra abbia una storia unica da raccontare, e come la scienza ci fornisca gli strumenti per decifrarla. Alla prossima avventura scientifica!

Fonte: Springer