Nel cuore del Prince William Sound, in Alaska, un'équipe di ricercatori sta conducendo un esperimento di monitoraggio sismico continuo che potrebbe trasformare il modo in cui prevediamo i disastri naturali legati ai movimenti franosi. Dal 2020, una rete di strumenti sismici registra incessantemente ogni vibrazione del terreno nei pressi della frana di Barry, un'enorme massa rocciosa di circa 500 milioni di metri cubi che avanza lentamente verso il fiordo sottostante. L'obiettivo è ambizioso: identificare segnali precursori capaci di anticipare un collasso catastrofico che, scaraventando milioni di tonnellate di roccia nell'acqua, potrebbe generare uno tsunami devastante per comunità come Whittier e per le numerose imbarcazioni turistiche che navigano in queste acque.
L'analisi sistematica dei dati raccolti ha portato a una scoperta inattesa. Gabrielle Davy dell'Università dell'Alaska Fairbanks e il suo team hanno identificato una categoria di segnali sismici mai documentata prima in questo contesto specifico: impulsi brevi e ad alta frequenza che seguono un ciclo stagionale sorprendentemente regolare. Questi eventi compaiono dalla tarda estate, raggiungono la massima frequenza in autunno e inverno, per poi arrestarsi bruscamente al termine della stagione fredda. Lo studio, pubblicato su Seismological Research Letters, rappresenta la prima caratterizzazione dettagliata di questi fenomeni presso la frana di Barry.
La metodologia adottata dai ricercatori si è basata su un approccio meticoloso e apparentemente anacronistico nell'era dell'intelligenza artificiale: l'esame manuale di un intero anno di registrazioni sismiche continue. Questa scelta si è rivelata fondamentale. Come spiega Davy, era necessario "costruire una chiara comprensione di base dei tipi di segnali che si verificano routinariamente nell'area, in modo che eventuali segnali insoliti o precedentemente non riconosciuti emergessero chiaramente". Solo attraverso questa immersione nei dati grezzi è stato possibile distinguere le vibrazioni prodotte da piccoli terremoti, dal movimento glaciale, dalla deformazione del pendio e da altre fonti di rumore sismico di fondo.
L'interpretazione dei segnali anomali è emersa dall'integrazione di molteplici fonti di dati. Confrontando le registrazioni sismiche con i dati meteorologici, pluviometrici e con le misurazioni radar terrestri dei movimenti del versante, il team ha ricostruito un quadro coerente. I segnali sono prodotti dal congelamento e dallo scongelamento dell'acqua all'interno di microfratture nella roccia sottostante il vicino ghiacciaio Cascade. Quando l'acqua intrappolata nelle fessure si congela, si espande generando piccoli eventi di fratturazione fragile che si propagano come onde sismiche attraverso il substrato roccioso.
Questi segnali non indicano che la frana stia attualmente accelerando il suo movimento, precisano gli scienziati. Tuttavia, forniscono informazioni preziose sui cambiamenti nelle condizioni dell'acqua sotterranea dietro il pendio instabile. La presenza, la circolazione e lo stato fisico dell'acqua nei pori e nelle fratture della roccia costituiscono infatti fattori critici nella stabilità dei versanti. L'aumento della pressione dell'acqua può ridurre la resistenza al taglio del materiale roccioso, facilitando lo scivolamento di masse enormi lungo superfici di debolezza preesistenti.
Il contesto geologico della frana di Barry è particolarmente preoccupante. Il versante presenta un'inclinazione pronunciata ed è costituito da roccia fratturata e intrinsecamente debole. A peggiorare la situazione, il Barry Glacier – che per millenni ha fornito un sostegno meccanico fondamentale alla base del versante – si è ritirato rapidamente nell'ultimo secolo a causa del riscaldamento climatico. Questa perdita di supporto ha lasciato la massa rocciosa sovrastante in una condizione di equilibrio sempre più precario, creando le condizioni per un potenziale collasso catastrofico.
La scoperta trova riscontro in osservazioni simili condotte in altri contesti geologici. Davy cita uno studio recente condotto in Norvegia, dove segnali sismici comparabili sono stati registrati in prossimità di un versante roccioso instabile e interpretati come prodotti da processi di gelo-disgelo agenti sulle fratture del substrato. Sebbene questi fenomeni non siano ampiamente documentati in letteratura, la loro identificazione sta diventando più frequente man mano che le reti di monitoraggio sismico si espandono in ambienti montani e glaciali.
Le implicazioni pratiche di questa ricerca vanno oltre la comprensione di un singolo sito. Ezgi Karasözen, coautrice dello studio, ha rivelato che l'Alaska Earthquake Center sta sviluppando un sistema regionale di rilevamento delle frane che verrà testato proprio presso la frana di Barry. Questo sistema sarà in grado di allertare gli operatori di qualsiasi cedimento del versante nell'area, fornendo un tempo di preavviso potenzialmente vitale per l'evacuazione delle zone a rischio e l'emissione di avvisi tsunami.
La sismologia delle frane rappresenta un campo di ricerca in rapida espansione, spinto dal riconoscimento crescente che l'attività sismica precursoria – quando presente – può costituire una fonte preziosa di allerta precoce. Come sottolinea Karasözen, questo motiva indagini più ampie non solo a Barry Arm, ma anche in altri siti dell'Alaska meridionale dove esistono pericoli simili. In un'epoca in cui il ritiro glaciale accelerato sta destabilizzando versanti montani in tutto il mondo, dai fiordi norvegesi alle Alpi, dalla Nuova Zelanda all'Himalaya, la capacità di interpretare correttamente i segnali precursori di grandi frane diventa una priorità scientifica e di protezione civile di rilevanza globale.
Le prospettive future includono l'implementazione di algoritmi automatici di rilevamento basati sulle caratteristiche dei segnali identificati manualmente, l'espansione della rete di monitoraggio ad altri siti a rischio e l'integrazione di tecniche complementari come l'interferometria satellitare e il monitoraggio acustico. La sfida scientifica rimane complessa: non tutte le frane mostrano segnali precursori riconoscibili, e la transizione da un movimento lento e controllato a un collasso catastrofico può avvenire in tempi molto brevi. Tuttavia, ogni nuovo tipo di segnale identificato e compreso rappresenta un tassello aggiuntivo nel puzzle della previsione dei disastri naturali, un obiettivo che continua a guidare la ricerca geofisica contemporanea.
