Riassunto esame di geografia dell'ambiente e del paesaggio, prof. Pinna, libri consigliati Geografia dei rischi naturali e La falsa teoria del clima impazzito

Eventi calamitosi

Eventi dovuti principalmente a fenomeni naturali, quali:

• Alluvioni
• Eruzioni vulcaniche
• Frane
• Tsunami
• Valanghe
• Terremoti

È comune raggruppare le forme di rischio in quattro categorie:

• Rischio vulcanico
• Rischio sismico
• Rischio idrogeologico
• Rischio meteorico (es.: tornado, uragani, grande mareggiate, forti temporali e colpi di vento)

I primi tre gruppi hanno sempre relazione con le caratteristiche del suolo e del sottosuolo, per cui sono indicabili come rischio geologico.

Tettonica a placche

La conoscenza di essa è indispensabile per capire gli aspetti generali della distribuzione geografica di terremoti e vulcani.

Clima

Gioca un ruolo essenziale nei fenomeni che rientrano nel rischio meteorico, e molto spesso determinante anche per il rischio idrogeologico.

Struttura interna della Terra

È caratterizzata da tre unità:

• La crosta costituisce il guscio più esterno, con spessore molto ridotto nelle aree oceaniche ed invece assai superiore in quelle continentali, soprattutto in corrispondenza di grandi catene montuose. La discontinuità di Moho segna il passaggio al mantello.
• Il mantello viene approssimativamente suddiviso in due sottounità:
  • Superiore arriva a circa 700 km di profondità;
  • Inferiore è formata da materiali più densi e arriva fino a 2900 km di profondità, cioè alla discontinuità di Gutemberg, oltre la quale si trova il nucleo.
• Il nucleo anche esso viene suddiviso in due parti:
  • Esterna è costituita da materiali a componimento di tipo liquido;
  • Interna è invece solida.

È lo studio sulle onde sismiche a favorire i dati fondamentali sulla composizione della Terra. Allontanandosi dalla superficie la velocità delle onde aumenta.

Litosfera e astenosfera

La litosfera è l'insieme della crosta e del primo spessore del mantello, detto LID; si tratta nel complesso di una struttura rigida rispetto ai materiali ad essa sottostanti. L'astenosfera è lo strato più debole presente al di sotto della litosfera; secondo alcune teorie esso termina alla sommità del mantello inferiore.

Teoria della tettonica a placche

Elaborata negli anni '60, descrive i movimenti delle grandi strutture litosferiche e le forze che agiscono su di esse, dando conto dell'esistenza e della distribuzione geografica di molti elementi quali catene montuose, dorsali e fosse oceaniche, vulcani, terremoti ecc.

La litosfera è frammentata in numerose porzioni, esse sono in continuo movimento, alcune scorrono l'una accanto all'altra, altre si scontrano (convergono), altre ancora si allontanano tra loro (divergono).

Spostamento delle zolle litosferiche

Nell'astenosfera è dato da celle convettive alimentate da un calore profondo, presumibilmente originato dal decadimento di isotopi radioattivi.

Vi sono tre diversi tipi di margine tra due placche confinanti:

• Margini divergenti: lunghissime catene montuose sottomarine che presentano un solco (rift) lungo tutto il loro asse longitudinale; in esse ha luogo una costante attività effusiva che determina la creazione di nuova litosfera. Esse si trovano per lo più nelle dorsali oceaniche, come quello della Medio-Atlantica, che parte dai fondali artici e arriva quasi al circolo polare antartico; l'Islanda è l'unico luogo dove questa dorsale emerge. Nelle aree continentali, i margini divergenti sono delle depressioni di forma allungata (rift valley), che preannunciano l'apertura di una futura zona oceanica. Nel caso dell'Africa Orientale, sono caratterizzati da grandi laghi di forma allungata, mentre nel Mar Rosso e nel Golfo della California sono già state invase dalle acque marine. Tutti i margini divergenti sono sedi di vulcanismo e di frequenti attività sismica.
• Margini convergenti: quando si scontrano due placche oceaniche, una discende al di sotto dell'altra, verso il mantello, questo processo è detto subduzione. La spinta verso il basso determina la formazione di una lunga e stretta fossa oceanica, creando le condizioni per un'intensa attività vulcanica, come si può osservare nel Pacifico occidentale (Filippine). Se una zolla oceanica si scontra con una continentale, è sempre il margine della prima a piegarsi e a scorrere verso il basso, questa subduzione fa originare una fossa nei fondali marini, mentre sul lato continentale ha origine una catena montuosa; questa situazione la possiamo trovare nell'America meridionale con la cordigliera delle Ande, che per migliaia di chilometri corre lungo la costa. In tutte le zone di subduzione vi possono essere terremoti, con epicentri sia negli strati superiori della crosta e sia in profondità nelle porzioni di litosfera che si immergono nel mantello. Se convergono due placche continentali, non si hanno le condizioni per una classica subduzione. Infatti, la collisione dell'India con la zolla eurasiatica ha determinato lo scorrimento di quest'ultima sopra la prima, rimanendo al di sopra, e dando luogo al raddoppiamento dello spessore litosferico, e quindi alla formazione della più alta catena montuosa del mondo, l'Himalaya, e del grande Altopiano del Tibet, anche in queste zone si verificano terremoti violenti.
• Margini trasformi: le placche che scivolano l'una accanto all'altra vengono definite come margini conservativi. Tali margini corrispondono alle faglie trasformi, che sono delle fratture lungo le quali avviene lo spostamento orizzontale reciproco di due blocchi adiacenti. Un esempio di margine trasforme è quello della faglia di San Andreas, in California.

La situazione tettonica della regione mediterranea è determinata dallo scontro fra due grandi placche continentali, quella africana e quella eurasiatica. Nella figura è evidente il cuneo adriatico con il quale la zolla africana si spinge verso quella eurasiatica. Inoltre si nota come un promontorio della zolla africana si incunei verso l'Europa delineando un margine che disegna le principali catene montuose della regione (Appennini, Alpi, rilievi balcanici). Alla base di questo promontorio troviamo l'Arco Calabro e l'Arco Egeo; in essi la litosfera ionica origina degli archi insulari vulcanici.

Tempo meteorologico e clima

Bisogna distinguere la parola Tempo (meteorologico) da clima:

• Tempo meteorologico è definito dall'insieme degli elementi meteorologici (temperatura, precipitazioni, nuvolosità, vento, radiazione solare, pressione e umidità), valutati in un certo istante.
• Clima è il quadro delle condizioni atmosferiche caratteristiche di un luogo. Tale quadro sarà definito in base:
  • Valori medi per un certo intervallo temporale;
  • Variabilità associata alle medie calcolate;
  • Valori estremi misurati;
  • Caratteri di stagionalità;
  • Andamenti tendenziali nel lungo periodo.

I fattori climatici sono in genere ricondotti a due categorie:

• Fattori cosmici sono quelli che influiscono sulla ripartizione dell'energia solare nella superficie terrestre:
  • Il moto di rivoluzione della Terra;
  • L'eccentricità dell'orbita;
  • Il moto di rotazione;
  • La forma (quasi) sferica della Terra e le conseguenti differenze, con la latitudine, nell'angolo di incidenza dei raggi solari.
• Fattori geografici sono quelli in grado di agire in modo tale da poter modificare le ipotetiche condizioni cosmiche (perché la superficie del Pianeta non è uniforme) e sono:
  • La distribuzione di mari e terre emerse;
  • La distanza dal mare;
  • Le correnti oceaniche;
  • La distribuzione globale della pressione atmosferica;
  • L'orientamento delle masse continentali e delle catene montuose;
  • Le differenze altimetriche;
  • L'esposizione topografica;
  • La presenza di laghi;
  • I caratteri del suolo;
  • La vegetazione;
  • Le azioni antropiche.

I due più importanti elementi del clima sono la temperatura e le precipitazioni. Poi anche il vento ha un ruolo essenziale.

Nella caratterizzazione climatica di una località, uno dei dati che viene sempre fornito è quello del totale medio annuo di afflussi piovosi. Ad esempio la piovosità annua di Pisa è superiore di circa il 50% a quella di Londra o Parigi, ma bisogna sapere molto altro riguardo le precipitazioni per inquadrare adeguatamente le differenti situazioni. Nei climi delle medie latitudini piove soltanto per un limitato numero di giorni nell'anno e solo per qualche ora. Oltre ai totali, è fondamentale conoscere la distribuzione temporale delle precipitazioni, in quanto da essa dipende la capacità di "aggressione" del clima nei confronti del territorio: piogge molto concentrate favoriranno il verificarsi di vari fenomeni di dissesto.

Nel 1960 Fournier è stato il primo a proporre un indice (K) per stimare tale aggressività:

K = p² / P

Dove "P" e "p" sono rispettivamente il totale medio annuo e l'apporto medio del mese più piovoso, espressi in millimetri.

Arnoldus (1980) ha poi suggerito una modifica dell'indice di Fournier, basandosi sul trasporto dei corsi d'acqua. L'indice MFI (Modified Fournier Index) è ricavato dalla formula:

MFI = ∑p² / P

Dove "p" e "P" sono rispettivamente le piogge medie mensili e annue in millimetri e "∑" è la sommatoria estesa ai 12 dati mensili.

La classificazione del livello di potenziale aggressività erosiva è fondata sulle seguenti classi di valori dell'indice:

• < 60 classe 1 molto basso
• 60-90 classe 2 basso
• 90-120 classe 3 medio
• 120-160 classe 4 alto
• > 160 classe 5 molto alto

Un altro indicatore che serve a quantificare la distribuzione intermensile delle precipitazioni è il PCI (Precipitation Concentration Index), proposto da Oliver nel 1980 e ottenuto dalla seguente relazione:

PCI = 100 ⋅ ∑(p²/P)

Dove i simboli hanno gli stessi significati della formula precedente. Nel caso di piogge perfettamente distribuite nel corso dell'anno si otterrà il valore minimo di 8,3, mentre se fossero concentrate in un solo mese si avrebbe il valore massimo di 100.

La tabella pone a confronto tre località con totali annui non molto diversi, ma caratterizzati da MFI e PCI ben differenti tra loro. Parigi ha un clima con influenza atlantica e precipitazioni ben ripartite nei dodici mesi. Palermo ha un regime mediterraneo, con massimi ad autunno ed estate molto asciutta. Nuova Delhi ha un clima monsonico, con piogge abbondanti nella stagione calda e quasi assenti negli altri mesi.

Nella figura sono indicate le massime precipitazioni giornaliere attese sul territorio francese per un tempo di ritorno di cento anni. Si evince che l'aggressività climatica è modesta in quasi tutta la parte centro-settentrionale e tende a crescere verso Sud.

Il vento

È definito come «un movimento orizzontale dell’aria originato dalle differenze di pressione atmosferica esistenti tra due diverse zone della superficie terrestre». Lo spostamento delle masse d’aria si verifica dalla zona a pressione più elevata verso quella a pressione minore, fino a quando non si raggiunge l’equilibrio barico. Queste differenze di pressione nell’atmosfera terrestre sono connesse a:

• Temperatura dell’aria: l’aria, riscaldandosi, tende a dilatarsi, diventando più rarefatta, perciò più leggera.
• Altitudine: la pressione diminuisce con l’aumentare della quota, in quanto, man mano che si procede verso l’alto, diminuisce il peso dell’aria sovrastante (via via meno densa), mentre l’aria sottostante (più densa) non esercita alcuna azione.
• Umidità atmosferica: il peso molecolare dell’acqua è circa 18, mentre quello medio dell’aria secca è circa 29; pertanto l’aria risulta tanto più leggera quanto maggiore è il suo grado di umidità.

Per definire, di momento in momento, la distribuzione geografica della pressione atmosferica, si costruiscono delle carte meteorologiche dove vengono tracciate delle linee (dette isobare) che uniscono tutti i punti di uguale valore barico. In queste carte si riconoscono:

• Depressioni o aree cicloniche: costituite da linee chiuse di forma circolare o ellittica, entro le quali il valore della pressione atmosferica decresce verso il centro (minimo barico);
• Anticicloni: rappresentati da linee chiuse rotondeggianti, nelle quali il livello della pressione atmosferica è massimo al centro e decresce progressivamente verso la periferia.

Il rapporto tra la differenza di pressione tra due punti e la loro distanza costituisce il “gradiente barico orizzontale”; la velocità del vento è proporzionale al valore di questo parametro. È evidente come il gradiente barico fra i punti A e B sia molto più forte rispetto a quello esistente tra i punti C e D. Questo ci fa capire che i venti saranno molto più intensi nella perturbazione a Ovest del Regno Unito rispetto alla zona occidentale della Spagna.

I parametri eolici sono anche influenzati dalla rotazione terrestre:

• Legge di Ferrel: una massa d’aria in movimento risulta spostata verso destra quando si muove nell’emisfero nord e verso sinistra se il moto avviene nell’emisfero sud.

Nell’emisfero boreale i venti ruoteranno in senso orario attorno alle aree anticicloniche e antiorario attorno alle depressioni; nell’emisfero australe avremo una situazione opposta.

I venti vengono classificati in tre principali categorie:

• Costanti: quando spirano per tutto l’anno dalla stessa direzione di provenienza, anche se con diversa velocità. Ciò accade ad esempio ai venti alisei, che si muovono dalle zone tropicali verso la fascia equatoriale, con direzione da nord-est nel nostro emisfero e da sud-est in quello meridionale.
• Periodici: quando si alternano ad intervalli regolari in direzione opposta, pur con differente velocità. Sono periodici, ad esempio, i monsoni che spirano dal mare verso terra nella stagione calda e in direzione opposta nell’inverno. Rientrano tra i venti periodici le brezze di terra e di mare e le brezze di monte e di valle.
• Variabili: quando non vi è alcuna regolarità della direzione; è il caso della maggior parte delle correnti aeree delle medie latitudini.

La forza del vento viene espressa secondo le classi di velocità della scala Beaufort: si va da 0 (calma piatta) a 12 (tornado o uragani).

In merito agli eventi calamitosi l’azione del vento può esplicarsi in due modi:

• Direttamente: quando la sua azione cresce esponenzialmente con la velocità in base alla pressione dinamica.
• Indirettamente: causando fenomeni pericolosi come le onde di marea degli uragani oppure le grandi ondate che si abbattono sulle coste durante le forti mareggiate.

Rischio naturale

È la valutazione probabilistica del livello di danni complessivi (danni alle persone, ai manufatti e all’insieme del territorio) che grava su una regione geografica, in conseguenza al manifestarsi di un fenomeno calamitoso. Il rischio (R) viene quantificato mediante il prodotto della pericolosità ambientale (P) e la vulnerabilità territoriale (V):

R = P ⋅ V

• Pericolosità ambientale: esprime la probabilità che in un intervallo di tempo, un determinato fenomeno potenzialmente distruttivo interessi l’area in oggetto.
• Vulnerabilità territoriale: esprime la probabilità del territorio a subire dei danni quando dovesse verificarsi un fenomeno pericoloso. La vulnerabilità dipende quindi da: popolazione, opere umane, sistemi economici ecc. e dalla loro esposizione, cioè dal grado di difesa rispetto a questa aggressione.

Se uno dei due parametri (P e V) è nullo, di conseguenza R risulterà 0, in realtà è pressoché impossibile che una regione sia del tutto priva di pericolosità.

Stima quantitativa del rischio

Per una stima quantitativa del rischio bisogna:

• Stabilire un dato tipo di evento che abbia un’entità minima che sia sufficiente a provocare danni sensibili;
• Definire gli eventi di intensità non inferiore al limite di pericolo;
• Valutare la resistenza dei territori rispetto al fenomeno di pericolosità.

Per tanto il rischio può essere nell’intervallo tra 0 e 100. Il livello di pericolosità e quello di vulnerabilità, a seconda del genere di evento (terremoto, piena fluviale, frana), può variare molto.

La vulnerabilità complessiva è data dalla somma di tre componenti:

• Vulnerabilità diretta: i possibili danni osservabili subito dopo l’evento (crollo di edifici, interruzione di vie di comunicazione ecc.);
• Vulnerabilità indotta: dovuta al danneggiamento di un elemento, ad esempio quando vengono inutilizzate le vie ferroviarie per un certo periodo;
• Vulnerabilità differita: riguarda gli effetti che si potranno manifestare a medio-lungo termine, successivamente all’evento, ad esempio un evento calamitoso può bloccare o rallentare alcune attività, per cui può portare alla perdita di posti di lavoro.