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In caso di forti precipitazioni, i terreni possono saturarsi d'acqua e perdere così la loro resistenza. Sui pendii ripidi si verificano spesso frane poco profonde e colate detritiche, di seguito denominate semplicemente soscendimenti. Ricerchiamo in laboratorio, sul campo e con modelli computerizzati come e dove si verificano tali fenomeni e come avvisare la popolazione.
Gli scosendimenti sono costituiti da una miscela di acqua, materiale terroso e fango. Una frana spontanea è una massa di roccia sciolta che scivola rapidamente lungo una superficie di scorrimento. Si differenzia dalle frane permanenti, che si muovono verso il basso in modo continuo e uniforme per lunghi periodi di tempo (secoli, millenni). Le colate detritiche derivano da frane spontanee, per lo più poco profonde, che perdono la loro struttura dopo l'eruzione e scendono come "valanghe di fango". Una colata detritica è quindi più fluida di una frana.
Poiché di solito si verificano in modo imprevedibile e il materiale del suolo può defluire molto rapidamente, gli scosciendimenti rappresentano un pericolo considerevole per le persone, gli edifici e le infrastrutture come strade e linee ferroviarie.
In seguito a tempeste con scosciendimenit, si ha l'opportunità di documentare il maggior numero possibile di eventi di questo tipo. Raccogliamo informazioni sulle dimensioni dello scoscendimenot, la topografia, le condizioni del sito, la vegetazione, l'uso del suolo e il meccanismo della frana. Queste informazioni confluiscono nel database delle frane del WSL, che gestiamo in collaborazione con l'Ufficio federale dell'ambiente UFAM. In futuro questi dati saranno utilizzate anche per elaborare mappe di rischio e valutazioni riguardo il pericolo di scosciendimenti.
Per lo sviluppo di un futuro sistema di allarme nazionale per l'instabilità dei pendii, stiamo studiando l'utilità delle informazioni "in situ" sull'umidità del suolo. Queste informazioni sono già disponibili in oltre 35 siti in Svizzera ed è in fase di sviluppo una rete nazionale di monitoraggio dell'umidità del suolo. La nostra ricerca mostra come sia possibile ricavare valori soglia per il verificarsi di frane e come sia possibile individuare potenziali siti di frana con l'aiuto di modelli spaziali basati su leggi fisiche. Con queste informazioni e metodi, calcoliamo anche dove è probabile che si verifichino più o meno scoscendimenti in futuro (con i cambiamenti climatici).
Le piante rafforzano i pendii ripidi e instabili con il loro apparato radicale, contribuendo così a ridurre il rischio di frane. Studiamo questo effetto sul campo e in laboratorio. Sulla base di eventi documentati (cfr. database delle frane), possiamo identificare dove e in quali condizioni si sono verificate le frane e quali proprietà della vegetazione sono importanti per la stabilità dei pendii. Sulla base di questi risultati, è possibile sviluppare, tra l'altro, mappe interattive. In questo modo è possibile mostrare il potenziale di protezione per la prevenzione delle frane per le singole parti della foresta. Le mappe supportano quindi la gestione sostenibile delle foreste e consentono di stabilire le priorità degli interventi.
Grazie alle misurazioni dell'acqua nei profili del suolo in siti selezionati con popolamenti ben strutturati o insufficientemente strutturati, è possibile descrivere l'influenza della struttura forestale sul bilancio idrico. I primi risultati indicano che l'umidità del suolo in siti con una struttura diversificata di piante ha delle fasi critiche meno lunghe per quanto riguarda la stabilità dei pendii.
In laboratorio si studia la crescita delle radici di varie piante e il relativo effetto sulla stabilità del suolo. Inoltre, un dispositivo appositamente sviluppato, chiamato apparato di taglio, può essere utilizzato per studiare il suolo in laboratorio in condizioni simili a quelle esterne sui pendii. I risultati mostrano che: Rispetto al suolo nudo, i campioni piantati resistono a sollecitazioni fino al 65% superiori.