Disastri: si possono prevenire?

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Disastri: si possono prevenire? BEST5.IT 2016-12-02 19:54:06
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Terremoti, tsunami, tornado, alluvioni…Se aggiungiamo le diverse guerre presenti in diverse parti del pianera, le rivolte, i vari colassi finanziari e la crisi finanziaria mondiale, la descrizione diventa ancora più azzeccata.

La storia del nostro pianeta è segnata da catastrofi, ma buona parte di questa storia ci è ignota. Le fonti scritte riguardano al massimo qualche migliaio di anni, a fronte di un genere Homo che potrebbe avere fino a 5 milioni di anni di età. Sicuramente la storia della Terra è caratterizzata da molteplici estinzioni di massa la cui causa è da ricercare in eventi capaci di mutare radicalmente, in tempi geologicamente brevissimi, le condizioni di vita dell’intero pianeta. 

Diversi ricercatori segnalano la corrispondenza temporale di alcune di tali estinzioni (ad esempio, quelle della fine del Devoniano, 367 milioni di anni fa; della fine del Triassico, 212 milioni di anni fa; della fine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa; e della fine dell’Eocene, 34 milioni di anni fa) con l’impatto con corpi celesti di grandi dimensioni.

La capacità di prevedere i disastri potrebbe salvare molte vite, ma i sistemi ambientali e sociali in cui questi eventi accadono, sono così complessi che sembrano lasciare poche probabilità di anticiparli.

Invece, sempre più fedeli simulazioni al computer hanno rivelato un insieme di segnali d'allarme che possono indicare quando un cambiamento critico sta per avvenire. In altre parole, oggigiorno gli scienziati hanno un'idea più chiara del momento in cui alcune situazioni stanno per diventare davvero pericolose.

Oggi, in particolare, vi raccontiamo alcuni tipi di disastri (eruzioni di supervulcani, impatti astronomici, pandemie, terremoti e alluvioni), i loro tempi di previsione, la loro capacità predittiva e tanto altro. Leggiamoli insieme.

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1. Eruzioni di supervulcani

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Tempi di previsione: da giorni a mesi
Capacità predittiva: 9/10

Un supervulcano è un vulcano che potrebbe esplodere e rilasciare almeno 300 km3 di magma, danneggiando il clima della Terra e causando estinzioni diffuse. Negli ultimi 36 milioni di anni si sono verificati 42 eventi del genere. Siamo quasi certi che assisteremo a un altro di essi nei prossimi 100 mila anni. 

Le maggiori eruzioni vulcaniche della storia sono state quelle:
● del Tambora a Sumatra, Indonesia, nel 1815 (12.000 persone morirono subito e si calcola che ci furono almeno altre 80.000 vittime per fame e carestie che seguirono il disastro),
● del Krakatoa sempre in Indonesia, fra Giava e Sumatra, nel 1883 (36.000 morti),
● della Montaigne Pelée nella Martinica nel 1902 (29.000 morti),
● del Nevado del Ruiz (Colombia) nel 1985 quando una modesta eruzione determinò lo scioglimento dei ghiacciai con formazione di colate di fango (lahars) che uccisero 25.000 persone.

L'ultima eruzione supervulcanica fu al lago Taupo, in Nuova Zelanda, 26.500 anni fa. Rilasciò 1000 km3 di magma. Alcuni ritengono che abbia ucciso il 60% della popolazione mondiale innescando un'era glaciale vulcanica. Ci sono circa 40 supervulcani sulla superficie terrestre ma solo una mezza dozzina è attiva.

Il più noto è la caldera vulcanica di Yellowstone, che mostra segni di attività come frequenti terremoti locali, deformazione del suolo, emissioni di calore. Una recente ricerca degli scienziati dell'Università dello Yutah, dice che rischia di esplodere in ogni momento.

"Anche se da un punto di vista scientifico le attuali conoscenze ci permettono di cogliere i segnali precursori (soprattutto sismi che aumentano di numero e intensità e sollevamento del suolo), il vero problema è capire quale tipologia eruttiva si scatenerà (dalla più blanda alla più catastrofica) e soprattutto distinguere i segnali che daranno realmente luogo a un'eruzione dai falsi allarmi", spiega Giuseppe De Natale, dirigente di ricerca dell'INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) e direttore dell'Osservatorio Vesuviano.

"In tempi storici non abbiamo assistito a eruzioni di supervulcani", continua lo scienziato. "L'unica situazione paragonabile è quella della caldera di Rabaul, in Papua, Nuova Guinea, nel 1994". In quel caso non ci furono tutti i segnali precursori tipici. Non si ebbe il sollevamento del terreno che è un indicatore dell'approssimarsi dell'eruzione. 

L'intensificarsi degli sciami sismici mise, però, in allerta gli scienziati che decisero di evacuare l'abitato più vicino alla zona critica. Fecero bene perché 2 giorni dopo il vulcano eruttò. La cittadina fu distrutta, ma non ci furono vittime.

2. Impatti astronomici

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Tempi di previsione: 0 per oggetti sconosciuti, fino a 1000 anni per oggetti conosciuti
Capacità predittiva: 9/10

Quando avverrà la prossima grande collisione? Dove colpirà? Quanto sarà grosso l'asteroide? Le risposte sono: il 16 marzo 2880, nell'Oceano Atlantico, con una probabilità dello 0,33% e un conseguente  tsunami equivalente a quello che ha recentemente colpito il Giappone e che potrebbe devastare le coste britanniche. 

L'oggetto in questione è l'asteroide conosciuto col nome di (29075) 1950 DA - corpo celeste dal diametro di 1,1 km, scoperto nel 1950 e catalogato come numero 29075 nella lista dei pianeti minori. Conosciamo queste risposte grazie al programma "Spaceguard Survey" della NASA, iniziato nel 1992.

Nonostante ci sia soltanto un centinaio di scienziati coinvolti, appostati in una mezza dozzina di luoghi e con telescopi relativamente piccoli (da 1 a 2 metri di apertura), essi sono riusciti a localizzare e seguire le orbite di qualcosa come il 90% dei Near Earth Objects (NEOs), gli oggetti più vicini alla Terra che hanno un diametro di oltre 1 km e orbite che incrociano quella terrestre.

Solo 3 di questi hanno un diametro di 15 km, grande cioè come quello dell'asteroide che, circa 65 milioni di anni fa, colpì con una potenza pari a 1 miliardo di tonnellate di tritolo la penisola dello Yucatan, in Messico, uccidendo i dinosauri. E nessuno di questi si avvicinerà alla Terra nell'immediato futuro.

Alcuni altri seguono traiettorie che li portano a 0.05 unità astronomiche dal nostro Pianeta (un'unità astronomica è la distanza media tra la Terra e il Sole). Questi vengono denominati PHAs (asteroidi potenzialmente pericolosi) e PHCs (comete potenzialmente pericolose). 

Attualmente esistono 1215 PHAs conosciuti, tenuti rigorosamente d'occhio dalla NASA. Grazie all'accuratezza dei Principi della Dinamica di Newton, alla sua Legge di Gravità e a sofisticati calcoli computerizzati, sappiamo che nessuno di questi corpi costituirà una minaccia planetaria per il prossimo mezzo secolo. 

Potrebbero, comunque, esserci delle collisioni con oggetti più piccoli capaci di causare danni gravi almeno quanto quelli provocati dall'asteroide che colpì Tunguska, nelle remote terre incolte della Siberia, nel 1908, che aveva un diametro di 60 metri. Esso causò un'esplosione inclusa fra i 3 e i 20 milioni di tonnellate di tritolo, equivalente a una quantità tra le 200 e le 1500 bombe nucleari come quella di Hiroshima, che rase al suolo migliaia di chilometri quadrati di foresta. La prossima fase dello Spaceguard Survey della NASA è cercare oggetti più  piccoli (tra 100m e 1 km di diametro) che, ormai lo sappiamo, colpiscono una volta ogni mille anni.

3. Pandemie

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Tempi di previsione: da settimane a mesi
Capacità predittiva: 8/10

Epidemie come quella dell'influenza suina del 2009 si propagano allo stesso modo di un'esplosione nucleare, con ogni individuo infetto che trasmette la malattia a più di una persona, in una crescente reazione a catena. Sappiamo che le reazioni nucleari possono essere contenute inserendo nel materiale fissile delle barre di controllo (in genere leghe di argento, cadmio e indio o carburi di boro) per assorbire i neutroni in eccesso liberati dalla reazione, così che ogni nucleo che si spezza va a colpire non più di un altro nucleo.

Un principio simile si può applicare per tenere sotto controllo le pandemie. In questo caso le "barre di regolazione" sarebbero le persone che sono state vaccinate e che "assorbono" la malattia piuttosto che trasmetterla. Per sapere quando e dove vaccinare, abbiamo bisogno di un segnale di preavviso dell'arrivo della malattia.

Motori di ricerca su internet come Google (con Google Flu Trend) e social network come Twitter, danno informazioni in tempo reale e sono stati in grado di fornire previsioni sul bisogno di vaccinare alcuni centri geografici e sociali 1 o 2 settimane prima dei tradizionali sistemi di sorveglianza.

L'altro segreto è essere preparati. L'epidemia dell'influenza suina non è stata peggiore solo perchè gli scienziati avevano già passato 5 anni a sviluppare un vaccino contro l'aggressivo virus dell'influenza aviaria H5N1 che si era riversato sulla popolazione mondiale nel 2003. Quando colpirà la prossima epidemia? Statisticamente, in un qualsiasi momento nei prossimi 30 anni. Stando all'erta, saremo pronti.

4. Terremoti

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Tempi di previsione: 0
Capacità predittiva: 0/10

I terremoti avvengono quando le pressioni che sono normalmente tenute sotto controllo dalla crosta terrestre, crescono a tal punto che la crosta di spacca. I sismologi che sono alla richerca di vari segnali di preavviso hanno indicato diverse manifestazioni, inclusi l'aumentata frequenza di piccoli terremoti licali, cambiamenti nei campi magnetici ed elettrici locali e il rilascio di radon (un gas radioattivo) attraverso le crepe della crosta. Il problema è che questi segnali variano da un terremoto all'altro.

Previsioni sismiche a lungo termine sono, purtroppo, ancora lontane. Al momento, il meglio che possiamo fare è informare la popolazione quando un terremoto sta inizando. Il sistema di "Early Warning" (preallarme) sismico dell'Agenzia Meteorologica Giapponese, inaugurato nel 2007, lo fa attraverso una rete di sismometri che copre le isole giapponesi.

Nel giro di pochi secondi, quando il terremoto di Tohoku ha colpito il nord-est del Giappone, un allarme automatico è stato inviato alle televisioni e ai cellulari nella regione. Ciò ha dato un preavviso di 60-90 secondi e ha salvato molte vite, ma è stato comunque insufficiente per le decine di migliaia di persone che si sono trovate nel raggio dello tsunami che è arrivato mezz'ora dopo.

Con i terremoti sulla terraferma, persino un preavviso più breve può essere prezioso. In seguito al sisma del 22 febbraio a Christchurch, in Nuova Zelanda, i ricercatori hanno sviluppato un prototipo di sistema "early warning" in grado di percepire le onde compressionali (onde P) che precedono le distruttive onde trasversali (onde S). Il sistema dà alle squadre di soccorso circa 3 secondi di preavviso, tramite i loro telefoni cellulari, quando sta per arrivare una scossa di assestamento.

Nel periodo dal 1900 ad oggi vi sono stati 10 terremoti con magnitudo superiore a 8,5: in Cile nel 1960 (con il record di 9,5), in Alaska nel 1964, nelle Isole Aleutine nel 1957 e nel 1965, nella Kamchatka nel 1925 e nel 1952, nel Golfo del Bengala al largo di Sumatra (con il noto tsunami) nel 2004, al largo dell’Ecuador nel 1906, ancora a Sumatra nel 2005, al confine India-Cina nel 1950.

Si calcola che sul pianeta si verifichino in media 1 terremoto all’anno di magnitudo 8 o più e 18 di magnitudo compresa tra 7 e 7,9; in Italia invece, negli ultimi 6 secoli circa, si sono verificati solo 6 eventi con magnitudo compresa tra 7 e 7,9.

Dove colpirà il prossimo grande terremoto di magnitudo 8-9, magari seguito da uno tsunami? In verità, non lo sappiamo. L'Italia è un Paese sismico e qualche rischio lo corre, a differenza del Regno Unito, dove il più intenso terremoto mai registrato nella storia è stato un blando 6,1 nel 1931.

5. Alluvioni

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Tempi di previsione: alcuni giorni
Capacità predittiva: 5/10

Nell'ampia gamma delle calamità naturali, l'alluvione è un fenomeno particolarmente devastante per la sua capacità di modificare radicalmente un territorio, con un conseguente fortissimo impatto sulla vita degli uomini e sille loro opere. Un grande fiume che esonda è in grado di allagare intere regioni. La forza dell'acqua riesce a trasportare immense quantità di fango e detriti e a provocare frane e smottamenti.

Con i moderni strumenti delle scienze meteorologiche, le alluvioni sono fenomeni prevedibili, specie nei Paesi colpiti stagionalmente da monsoni e cicloni. Cinque giorni prima del diluvio che nell'estate del 2010 ha provocato devastanti inondazioni in tutto il Pakistan, i modelli elaborati dal Centro di Calcolo dell'ECMWF (European Center for Medium-Range Weather Forecasts), che ha sede a Reading, nel Regno Unito, fornivano già chiare indicazioni sull'imminente disastro.

A posteriori, Peter Webster, professore di Scienze della Terra e dell'Atmosfera presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta, e 2 colleghi, hanno incrociato i dati grezzi dell'ECMWF con un modello idrologico delle zone alluvionate, giungendo alla conclusione che la calamità sarebbe stata prevedibile con 8-10 giorni di anticipo e che l'allarme preventivo avrebbe consentito di salvare migliaia di vite umane.

L'integrazione di modelli digitali del terreno con quelli matematici che simulano la propagazione dell'onda di piena, è la tecnica utilizzata da Luigi D'Alpaos, professore di idrodinamica all'Università di Padova. Partendo dai dati meteorologici elaborati dai maggiori centri europei, riesce a simulare con un anticipo da 1 a 4 giorni le quote idrodinamiche massime dei singoli fiumi. "Con gli strumenti a nostra disposizione, anche l'alluvione che ha sconvolto il Veneto centrale nell'autunno del 2010 poteva essere prevista".



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