Valanghe, il nuovo studio dell’Università di Trento sulla velocità di innesco. L’esperto Nicola Pugno: «Rilevante per migliorare la capacità di previsione»

Un nuovo studio e importante sulle valanghe e sul loro innesco è stato recentemente condotto da Nicola Pugno, professore ordinario di Scienza delle Costruzioni al Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica all’Università di Trento. Quello proposto dall’esperto è un nuovo approccio teorico per ricavare la velocità limite di crack valanghivi.

La questione

Quella della velocità di una frattura che genera una valanga è infatti una questione che fa discutere la comunità scientifica: secondo alcuni studi numerici e sperimentali, il crack potrebbe propagarsi in modo supersonico, mentre altri lavori propongono un’interpretazione diversa. Il problema nasce dal fatto che il manto nevoso viene spesso assimilato a un materiale omogeneo, per cui la velocità limite di riferimento è ben identificabile, mentre in realtà è costituito da strati con proprietà meccaniche differenti. La ricerca di Pugno si colloca proprio nell’ambito dei fattori che limitano la velocità di propagazione del crack in un materiale multistrato.

I risultati

«I risultati analitici mostrano una chiara transizione tra un regime dominato dallo strato di neve che si distacca e uno dominato dallo strato debole o la sua interfaccia in cui la fessura si propaga. In presenza di uno strato debole o di una sua interfaccia più rigide, il crack può sentire una rigidezza locale maggiore di quella globale, e apparentemente viaggiare a velocità globalmente supersonica pur rimanendo localmente subsonico. Ciò riconcilia almeno parzialmente le interpretazioni diverse presenti in letteratura per le valanghe e si basa su una lunghezza energetica caratteristica precedentemente introdotta in letteratura per spiegare i due regimi che erano già emersi numericamente», spiega Pugno. I risultati dello studio sono stati pubblicati come Matter of Opinion (ossia una breve lettera scritta da un esperto del settore anche su sfide di ricerca correnti) in Matter, rivista internazionale del gruppo Cell, con il titolo «Sub-Rayleigh or supershear crack propagation in snow avalanches?».

La rilevanza

«Il mio approccio rappresenta un breve contributo analitico, basato su un lavoro numerico pionieristico di colleghi meccanici, che spero possa contribuire a gettare maggior luce su una questione non banale e che certo richiede ancora approfondimenti teorici, numerici e sperimentali. In sostanza la nuova teoria dovrebbe consentire di meglio capire se e quando una valanga ha le condizioni, per esempio per tipo di strati e massa, per poter propagare un crack supersonico o meno» continua l’esperto Nicola Pugno, prima di spiegare il perché sia importante conoscere la velocità dell’innesco: «Un rilascio di energia particolarmente rapido può essere ancora più catastrofico, e andrebbe considerato anche nel progetto delle strutture che la massa di neve può impattare, come paravalanghe e edifici a rischio».

Il contributo di Pugno ha rilevanza, in prospettiva, anche per migliorare la capacità di prevedere con sempre maggiore precisione possibili valanghe, il loro fronte e le diverse caratteristiche :«Le incertezze nelle leggi costitutive della neve, che non sono peraltro elastiche lineari, unite alla natura multistrato del manto nevoso, hanno imposto questo approccio e richiedono lo sviluppo di ulteriori quadri teorici, numerici e sperimentali».