12.11.2025 | Jochen Bettzieche | SLF News
Sul Cervino, la ricerca dell'SLF mostra come l'acqua di fusione nel permafrost possa portare all'instabilità della roccia, una conseguenza del cambiamento climatico.
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- Il cambiamento climatico destabilizza la roccia: l' acqua di fusione scongela il permafrost e rende la roccia instabile.
- Caso di studio del Cervino: un pilastro di roccia è crollato nel 2023 dopo anni di infiltrazioni d'acqua.
- Ricerca SLF: misurazioni e modellizzazioni a lungo termine mostrano come l'acqua scateni le cadute di roccia.
Quando l'acqua penetra nelle fessure rocciose del permafrost, trasporta il calore in profondità, dove scongela la roccia ghiacciata. I ricercatori dell'SLF hanno utilizzato un esempio importante per studiare i processi che destabilizzano la roccia e ne causano addirittura il crollo: Il 13 giugno 2023, un pilastro di roccia indipendente è crollato sull'Hörnligrat, l'accesso più importante al Cervino. Sono caduti circa 20 metri cubi di roccia, fortunatamente senza ferire nessuno. Per anni, l'acqua si è infiltrata nella roccia sotto il pilastro durante lo scioglimento delle nevi, scongelando e indebolendo temporaneamente la roccia e destabilizzandola gradualmente. "Il cambiamento climatico sta accelerando questi processi. Sono ormai una causa diffusa della crescente frequenza delle cadute di massi nel permafrost alpino", spiega Samuel Weber, ricercatore dell'SLF.
Reazione a catena nella roccia ¶
I ricercatori hanno osservato e misurato il pilastro roccioso per nove anni. La parte più importante è stata un ricevitore GNSS (vedi riquadro). Con il suo aiuto, sono stati in grado di registrare ogni movimento del pilastro con precisione millimetrica. Hanno confrontato questa serie di misure con i segnali sismici (vedi riquadro), le immagini di una telecamera time-lapse e le immagini laser, tra le altre cose. Basandosi su campioni di roccia provenienti dalla cresta dell'Hörnligrat, hanno portato il pilastro di roccia in laboratorio nell'ambito di una collaborazione internazionale. "Lo scongelamento riduce significativamente l'angolo critico di attrito al quale una massa rocciosa inizia a muoversi", ha scoperto Weber. Ha trasferito le scoperte in un modello al computer. Con successo, la simulazione ha riprodotto uno a uno i movimenti misurati sul Cervino.
Tre effetti aumentano l'instabilità: a causa dei cambiamenti climatici, il ghiaccio del permafrost, che prima sigillava la roccia, si sta sciogliendo. Questo permette all'acqua di penetrare in profondità. Questo fa aumentare la pressione sulla roccia. Allo stesso tempo, l'acqua porta nel sottosuolo temperature più calde. Una reazione a catena, che scongela ancora più velocemente il permafrost e il ghiaccio, consentendo all'acqua e al calore di penetrare ancora più in profondità. "Questo riduce anche l'attrito nel punto di frattura fino al 50%, indebolendo ulteriormente la roccia", spiega Weber.
Cosa sono... i GNSS?
I sistemi globali di navigazione satellitare, in breve GNSS, consentono di localizzare con precisione le posizioni sulla terra. Si tratta di un termine che racchiude sistemi come l'americano GPS e l'europeo Galileo. Questi sistemi sono costituiti da numerosi satelliti che trasmettono le loro posizioni esatte dall'orbita alla superficie terrestre. Un dispositivo ricevente, come il navigatore di un'automobile, determina la sua posizione precisa combinando i segnali di diversi satelliti.
Dieci giorni alla demolizione ¶
L'interazione di questi effetti è diventata visibile in modo impressionante sull'Hörnligrat. Nel corso degli anni, il pilastro di roccia si è inclinato lentamente, ma dal 2022 ha iniziato a inclinarsi sempre più velocemente. "Le registrazioni in time-lapse documentano un'accelerazione visibile nei 10 giorni precedenti la demolizione nel giugno 2023", spiega Weber. Allo stesso tempo, tre sismometri nelle vicinanze hanno fornito indicazioni sulla dinamica dell'imminente crollo. "I dati meteorologici e le temperature nel permafrost indicano che l'acqua penetrata ha causato un rapido e breve disgelo in profondità ed è stata determinante per l'evento", spiega Weber.
Cosa sono... le misure sismiche?
Dispositivi sensibili, i sismometri, registrano i movimenti che ondeggiano nel terreno. Come un medico che usa uno stetoscopio per ascoltare i suoni all'interno di una persona, le misurazioni sismiche forniscono ai ricercatori informazioni su ciò che accade nel sottosuolo. Ciò consente di analizzare non solo i terremoti, ma anche le valanghe e le frane, e possibilmente di avvertirli per tempo.
Per valutare meglio il rischio di caduta massi nel permafrost, Weber vuole saperne di più sull'interazione tra temperatura, acqua e ghiaccio nella roccia ghiacciata e sui loro effetti meccanici. Per farlo, ha bisogno di più dati: "Ora ci stiamo concentrando sul ruolo dell'acqua e stiamo combinando diversi metodi di misurazione"
Che cos'è... il permafrost?
Il permafrost è un terreno come la roccia, il ghiaione o la morena che ha temperature inferiori a 0°C e quindi è permanentemente ghiacciato. Circa il cinque per cento della Svizzera è costituito da permafrost, di solito in pendii ghiaiosi freddi e di alta quota e in pareti rocciose al di sopra dei 2500 metri di altitudine.
Links ¶
Lo studio Progressive destabilization of a freestanding rock pillar in permafrost on the Matterhorn (Swiss Alps): Hydro-mechanical modeling and analysis è disponibile per il download qui (in inglese).
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