Nubifragio QUINDI alluvione?

Dal dizionario Treccani: 

Nubifragio: “In meteorologia, temporale, di norma tipicamente estivo e piuttosto improvviso, caratterizzato da violentissima pioggia, spesso accompagnata da rovesci di grandine e forti folate di vento, che possono provocare effetti disastrosi.” 

In un dettaglio più spinto, nubifragio è anche una precipitazione avente un’intensità pari o superiore ai 30 mm/ora. 

Alluvione: “inondazione, straripamento di acque di fiumi, di torrenti, o piovane; anche, il periodo di piogge violentissime che provoca tale fenomeno.” 

Ormai siamo sempre più convinti che “con il nubifragio si ha l’alluvione”; questo concetto è ormai radicato tra le persone comuni (non addette ai lavori), viene spesso riportato dalle fonti di informazione e sempre più spesso è oggetto di discussione scientifica -e non- tra gli esperti del settore.  

Addirittura, in alcuni autorevoli studi per sostenere l’incremento degli eventi estremi, del dissesto idrogeologico, etc. si analizzano i trend non solo delle precipitazioni ma anche degli eventi alluvionali. 

Ma è veramente corretto sostenere la sequenzialità “nubifragio-alluvione” alla stregua del principio “causa-effetto”? 

Cerchiamo di capirlo insieme… 

Se consideriamo la precipitazione, come causa, e l’alluvione, come effetto, e leghiamo questi due eventi da una relazione diretta, otteniamo che: se la precipitazione aumenta, aumenta anche l’effetto dell’alluvione (es. l’area allagata sarà maggiore); se la precipitazione diminuisce, diminuisce anche l’effetto dell’alluvione (es. l’area allagata sarà minore). 

Eppure, in questo processo “diretto” afflussi-deflussi che abbiamo ipotizzato ci siamo dimenticati di un elemento non importante, ma F-O-N-D-A-M-E-N-T-A-L-E! La tipologia di suolo!  

La tipologia di suolo gioca un ruolo fondamentale nel processo di trasformazione afflussi-deflussi; a parità di precipitazione si possono avere effetti diametralmente opposti. 

In funzione del tipo di suolo si ha un differente coefficiente di deflusso; ovvero, il rapporto percentuale tra il quantitativo d’acqua che defluisce in superficie ed il quantitativo d’acqua precipitato.

Coefficienti di deflusso:

Superfici agricole, prati, verde su suolo profondo 0.10-0.15
Terreni incolti o sterrati non compatti 0.20-0.30
Superfici inghiaiate 0.30-0.50
Sterrato compatto 0.50-0.60
Copertura di tetti, superfici asfaltate 0.85-1

 

 

 

Ipotizziamo che piovano 100 gocce d’acqua e che noi dobbiamo raccogliere quelle che rimangono successivamente sulla superficie;

  • se queste cadono su un campo agricolo, di 100 gocce ne potremo raccogliere 10-15; le restanti si saranno infiltrate nel terreno e defluiranno in un secondo momento oppure finiranno nelle falde. 
  • se queste cadono su una superficie ghiaiata, di 100 gocce ne potremo raccogliere 30-50; 
  • se, invece, queste cadono su superfici impermeabili (tetti, strade, etc.), di 100 gocce ne potremo raccogliere un numero compreso tra 85 e 100 (tutte!).

Facciamo un passo in più; andiamo sul concreto! 

Consideriamo di stare in piedi per un’ora su una mattonella di 1 m^2; immaginiamo di essere colpiti per tutto il tempo (un’ora) da un nubifragio con intensità 50 mm/ora:

  • se la mattonella sarà composta da un terreno agricolo, al termine della precipitazione sul terreno ci sarà una pozzanghera alta solo 5 mm. 
  • se la mattonella sarà fatta con l’asfalto, al termine della precipitazione ci ritroveremo con una pozzanghera alta 50 mm, ovvero, 5 cm… quanto basta per bagnarci tutte le scarpe. 

“Cosa saranno mai, 5 cm?” Direte voi! 

Facciamo l’ultimo “sforzo”, consideriamo un’area pianeggiante di 1 km^2 ed eseguiamo lo stesso ragionamento; solo che invece di considerare l’altezza della pozzanghera, questa volta consideriamo il volume d’acqua: larghezza pozzanghera x altezza pozzanghera. 

Un’altezza di pioggia di 50 mm di precipitazione su un area di 1 km^2 equivale ad un volume totale di 50000 m^3. 

  • Se l’area è agricola, sopra di essa rimarranno “solo” 5000 m^3
  • Se l’area è urbana, sopra di essa rimarranno tutti i 50000 m^3

Per “immaginare” 1 m^3 d’acqua, considerate un cubo avente i lati di 1 metro, completamente riempito d’acqua; sapete quanto pesa questo “cubo d’acqua”, in relazione alla densità dell’acqua? Circa, 1000 kg! (Così, giusto per dare un’idea…) 

Ora vi domanderete: “cosa c’entra tutto questo?”

Fino ad ora abbiamo capito che a parità di precipitazione un suolo naturale assorbe molta più acqua rispetto ad un suolo urbanizzato.  

Se consideriamo il territorio italiano, com’è cambiato negli anni il “nostro suolo”? 

Aiutandoci con studi scientifici che hanno già affrontato l’argomento (QUI l’articolo) scopriamo che tra il 1950 e il 2000 la superficie urbana ha avuto un incremento negli ultimi cinquant’anni da 3 a 5 volte!! Ovviamente, se l’estensione della superficie urbana aumenta, quella naturale diminuisce. 

Un tale cambiamento, che conseguenze ha durante gli eventi di pioggia, soprattutto quelli più intensi? 

Torniamo alla nostra superficie di 1 km^2: 

  • nel 1950 la nostra superficie di 1 km^2 era urbanizzata solo per il 20%, pari a 0,2 km^2
  • nel 2000 la nostra superficie di 1 km^2 ha subito un aumento della superficie urbanizzata pari al 500% (5 volte in più) trasformandosi definitivamente in una superficie completamente urbanizzata (case, strade, parcheggi, etc.)

Immaginiamo che… 

Nel 1950 e nel 2000 subisce lo stesso evento di pioggia: 50 mm in un’ora, pari ad un volume complessivo di 50000 m^3; solo che gli effetti sono tutt’altro che confrontabili. 

Facendo due conti…

Nel 1950: dei 50000 m^3 d’acqua precipitati solo 14000 m^3 non sono stati “assorbiti” dal terreno; mentre, nel 2000 tutto il volume d’acqua (50000 m^3) precipitato è rimasto in superficie, ovvero oltre 3.5 volte (!!!!) il quantitativo “superficiale” del 1950.

Per generare lo stesso volume, 50000 m^3, da defluire dalla “mattonella datata” 1950,  servirebbe una pioggia pari a quasi 180 mm (più precisamente 178.571 mm).

Ovvero, 3.6 volte maggiore di quella considerata inizialmente (50 mm). 

“Estendiamo” la nostra immaginazione a decine e decine di mattonelle di 1 km^2, magari con una data pendenza; dove l’acqua non rimane immobile sulla superficie ma scorre verso valle. Quindi, sulla mattonella più a valle non ci sarà solo il quantitativo di pioggia precipitato su di essa ma si sarà accumulato anche quello proveniente dalle mattonelle più a monte (principio di corrivazione). 

Il nostro è un esempio molto semplice, quasi banale, indirizzato ai lettori esperti e non esperti in materia; nella realtà i processi sono molto più complessi in quanto entrano in gioco moltissimi altri fattori. 

Ma il nostro obiettivo è quello di concentrare la vostra attenzione sul ruolo che “gioca” la tipologia di suolo durante gli eventi di pioggia; soprattutto quelli intensi. Ed in particolare, far notare come cambino i volumi di deflusso superficiale in funzione del cambiamento del suolo ed in funzione del cambiamento delle precipitazioni. 

Tutto questo per concludere che: è bene analizzare il trend delle precipitazioni osservate; ma se l’obiettivo è identificare una relazione tra eventi alluvionali passati ed eventi alluvionali recenti l’analisi DEVE (in maiuscolo, grassetto e sottolineato!) per forza includere anche la variazione della tipologia di superficie del bacino. Quest’ultima non è solo importante, ma è l’elemento DOMINANTE (nuovamente, in maiuscolo, grassetto e sottolineato!) nel processo di trasformazione afflussi-deflussi.