Caratterizzazione e analisi del sedimento - WP 5 & WP 6 report Progetto SedInOut

Il recente incremento della temperatura atmosferica è causa di profondi cambiamenti in ambienti montani di alta quota. Tali cambiamenti, influenzando direttamente la criosfera montana attraverso il ritiro dei ghiacciai e la degradazione del permafrost, possono alterare il regime idrologico dei bacini montani (Huggel et al., 2015), nonché la quantità e il calibro del sedimento disponibile per i movimenti di massa e il trasporto fluviale. Sebbene l'apporto di sedimento eserciti un controllo primario sulla stabilità dei canali e sul relativo potenziale rischio geologico, si nota una mancanza generale di procedure standard per la caratterizzazione di sorgenti e tipologia del sedimento, nonché per la valutazione della sua disponibilità. Questa lacuna, che è principalmente associata alla varietà dei protocolli nazionali e regionali esistenti per la raccolta dei dati, attualmente impedisce di perseguire una strategia di gestione del rischio oggettiva e transnazionale alla luce delle attuali sfide climatiche. SedInOut, attraverso uno sforzo interregionale congiunto, mira a sviluppare metodologie per la quantificazione e la caratterizzazione del sedimento in bacini idrografici rappresentativi, verso una gestione sostenibile del territorio che valorizzi la mitigazione del rischio geologico e l‘utilizzo del sedimento mobilizzato naturalmente. In questa relazione presentiamo un approccio metodologico che si basa sulla cartografia geologica esistente (progetto CARG), sulla topografia digitale ad alta risoluzione e sulle ortofotocarte storiche, integrando dati di rilevamento di campo e prossimali insieme a una mappatura multitemporale basata su metodi di telerilevamento (Figura 1). Le procedure di telerilevamento comprendono la mappatura multitemporale dell'estensione dei ghiacciai (sezione 3.1.1), dei depositi quaternari (ad es. roccia, till, detrito di versante, colluvium e alluvium) (sezione 3.1.2), del reticolo idrografico (sezione 3.1.3) e dei movimenti superficiali rapidi di versante, che per brevità, in questo documento verranno nominate come “frane rapide superficiali” (ad es. scivolamenti, colate di detrito e collassi spondali) (sezione 3.1.4). I dati di rilevamento sul campo e prossimali includono misurazioni sulla geometria delle frane poco profonde (sezione 3.2.1) e la caratterizzazione della granulometria superficiale (camminata casuale in stile Wolman e setacciatura basata su immagini) e subsuperficiale (ad esempio, campionamento ponderale, setacciatura meccanica preliminare in loco seguita da setacciatura in laboratorio) condotta in sei siti rappresentativi (da M1 a M6; Figura 2a) lungo il reticolo che drena il paesaggio glaciale dell'Alta Valle di Mazia (sezioni 3.2.2, 3.2.3, 3.3 e 3.4). Le misurazioni sul campo della geometria delle frane sono fondamentali per definire una relazione empirica area-volume, che a sua volta viene utilizzata per tradurre le aree di frana, mappate su set di foto sequenziali, in stime volumetriche del detrito mobilitato. I dati della distribuzione granulometrica consentono di caratterizzare la variabilità spaziale dei calibri di percentili caratteristici di una distribuzione granulometrica (D50, D84 e D90) e il rapporto di corazzamento (un indice di stabilità del canale), partendo dalle fronti dei ghiacciai e dei rock glacier, da cui i torrenti di studio si originano, e procedendo verso valle. L'approccio della mappatura multitemporale è strutturato come segue. Attraverso l'ispezione visiva di set di ortofotomosaici multitemporali, vengono tracciati i cambiamenti nell'estensione areale dei ghiacciai. Successivamente, con il ritiro dei ghiacciai, viene mappata e quantificata l'estensione dei materiali quaternari recentemente esposti e i relativi cambiamenti nella struttura del reticolo idrografico principale. In questo documento illustriamo l'approccio metodologico di SedInOut applicato alla Val di Mazia, considerata rappresentativa delle condizioni che caratterizzano il dominio geologico Austroalpino. In particolare, vengono integrate due scale spaziali: (i) l'Alta Val di Mazia (18,8 km2 ), in cui abbiamo condotto un'ampia attività di ricerca sul campo per definire la geometria delle frane rapide superficiali sui versanti e sui corsi d'acqua di basso ordine e per caratterizzare i sedimenti alluvionali lungo il reticolo idrografico (Figura 2a); (ii) l'Area Proglaciale di Mazia (8,4 km2 ), dove abbiamo documentato i cambiamenti geomorfologici decennali in seguito al ritiro del Ghiacciaio di Mazia (Figura 2b). Le scale temporali e spaziali di indagine sono riassunte in Tabella 1.La ricerca è stata finanziata dal Progetto Interreg V-A Italy – Austria ITAT3032 SedInOut – 'Development of a risk management methodology through the assessment of sediment availability for mass wasting in a mountain environment