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Le precipitazioni e l’evoluzione dei paesaggi montuosi

La catena dell'Himalaya

L’effetto delle piogge sull’evoluzione dei paesaggi montuosi è ampiamente dibattuto tra i geologi, ma una nuova ricerca condotta dall’Università di Bristol e pubblicata oggi su Science Advances, ne calcola l’impatto, favorendo la nostra comprensione di come le vette e le valli si siano sviluppate in milioni di anni.

Le scoperte, incentrate sulla più imponente delle catene montuose, l’Himalaya, aprono la strada alla previsione del possibile impatto del cambiamento climatico sui paesaggi e, a sua volta, sulla vita umana.

L’autore principale, il dottor Byron Adams, membro della Royal Society Dorothy Hodgkin Fellow, ha dichiarato: “Può sembrare intuitivo che la pioggia possa plasmare le montagne, ma le teorie sono state dibattute per decenni perché le misurazioni richieste per dimostrarle sono minuziosamente complicate“.

Anche se non mancano i modelli scientifici che mirano a spiegare come funziona la Terra, la sfida più grande può essere quella di testare quali siano i più accurati.

Lo studio ha avuto sede nell’Himalaya centrale e orientale del Bhutan e del Nepal, perché questa regione del mondo è diventata uno dei paesaggi più campionati per gli studi sul tasso di erosione. Il dottor Adams, insieme ai collaboratori della Arizona State University (ASU) e della Louisiana State University, ha utilizzato orologi cosmici all’interno di granelli di sabbia per misurare la velocità con cui i fiumi erodono le rocce sottostanti.

Quando una particella cosmica proveniente dallo spazio raggiunge la Terra, è probabile che colpisca i granelli di sabbia sui pendii delle colline mentre vengono trasportati verso i fiumi. Quando ciò accade, alcuni atomi all’interno di ciascun granello di sabbia possono trasformarsi in un elemento raro. Contando quanti atomi di questo elemento sono presenti in un sacco di sabbia, possiamo calcolare da quanto tempo essa si è depositata, e quindi quanto velocemente il paesaggio si è eroso“, ha spiegato il ricercatore.

Una volta che abbiamo i tassi di erosione da tutta la catena montuosa, possiamo confrontarli con le variazioni della pendenza del fiume e delle precipitazioni. Tuttavia, un tale confronto è estremamente problematico perché ogni punto di dati è molto difficile da produrre e l’interpretazione statistica di tutti i dati è ugualmente complicato“.

Il dottor Adams ha superato questa sfida combinando tecniche di regressione con modelli numerici.

Abbiamo testato un’ampia varietà di modelli numerici per riprodurre il tasso di erosione osservato nel Bhutan e nel Nepal. In definitiva, solo un modello è stato in grado di prevedere con precisione i tassi di erosione misurati“. “Questo modello ci consente per la prima volta di quantificare come le precipitazioni influiscono sui tassi di erosione in terreni accidentati“.

Il collaboratore della ricerca, il professor Kelin Whipple, professore di geologia all’ASU, ha dichiarato: “I nostri risultati mostrano quanto sia fondamentale tenere conto delle precipitazioni quando si valutano i modelli di attività tettonica utilizzando la topografia, e forniscono anche un ulteriore passo nel capire quanto le faglie possano essere controllate dall’erosione climatica in superficie“.

I risultati dello studio comportano anche importanti implicazioni per la gestione dell’uso del suolo, la manutenzione delle infrastrutture e i pericoli nell’Himalaya.

Nell’area dell’Himalaya c’è il rischio sempre presente che alti tassi di erosione possano aumentare drasticamente la sedimentazione dietro le dighe, mettendo a rischio progetti idroelettrici. I risultati suggeriscono anche, che piogge maggiori possono minare i pendii delle colline, aumentando il rischio di colate detritiche o frane, alcune delle quali possono essere abbastanza grandi da arginare il fiume, creando pericoli di inondazioni.

Il dottor Adams ha aggiunto: “I nostri dati e le nostre analisi forniscono uno strumento efficace per stimare i modelli di erosione nei paesaggi montuosi come l’Himalaya e, quindi, possono fornire una visione inestimabile dei pericoli che influenzano le centinaia di milioni di persone che vivono all’interno e ai piedi di queste montagne.

La ricerca è stata finanziata dalla Royal Society, dal Natural Environmental Research Council (NERC) del Regno Unito e dalla National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti. Basandosi su questa importante ricerca, il dottor Adams sta attualmente esplorando il modo in cui i paesaggi rispondono dopo grandi eruzioni vulcaniche.

Questa nuova frontiera della modellazione dell’evoluzione del paesaggio sta anche gettando nuova luce sui processi vulcanici. Con le nostre tecniche all’avanguardia per misurare i tassi di erosione e le proprietà delle rocce, saremo in grado di capire meglio come i fiumi e i vulcani si sono influenzati a vicenda in passato“, ha detto il dottor Adams. “Questo ci aiuterà ad anticipare con maggiore precisione cosa accadrà dopo le future eruzioni vulcaniche e come gestire le conseguenze per le comunità che vivono nelle vicinanze“.

Una svolta entusiasmante, poiché sostiene fortemente l’idea che i processi atmosferici e della terra solida sono intimamente connessi.

Renato Sansone: Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it
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