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Deformazioni e segnali acustici durante i processi di frattura nella neve

 

Affinché si verifichi una valanga, è necessario che, a partire da uno strato fragile, si spezzino i singoli legami tra i cristalli di ghiaccio nel manto nevoso. Quando la zona così destabilizzata è abbastanza estesa, la frattura si propaga a gran velocità lungo lo strato fragile sino a quando un intero lastrone si stacca dando origine a una valanga di neve a lastroni.

Sino ad oggi non si è ancora capito bene come e quando si verificano queste fratture nel caso delle valanghe spontanee. All’interno del suo criolaboratorio, l’SLF svolge quindi delle prove di sollecitazione su campioni di neve con strati fragili creati artificialmente. Con l’aiuto di un apparecchio da laboratorio per prove a sollecitazione di taglio appositamente costruito per questi esperimenti, è possibile aumentare progressivamente la forza che agisce sul campione sino a quando lo strato fragile cede. Durante questi esperimenti, con l’aiuto di telecamere i ricercatori studiano le deformazioni del manto nevoso che precedono la frattura. Inoltre registrano i rumori che vengono prodotti quando si spezzano i legami tra un cristallo di neve e l’altro. Queste emissioni acustiche permettono di trarre conclusioni sui processi di frattura interni al manto.

 
 

Dai primi risultati emerge che prima della frattura lo strato fragile all’interno del campione di neve si deforma notevolmente. Anche i segnali acustici indicano che la frattura non si verifica improvvisamente, ma è il risultato di un progressivo processo di destabilizzazione. Non appena il campione viene sollecitato, si formano delle microcrepe che permettono di misurare i primi segnali. Il numero e l’energia dei segnali aumentano progressivamente sino alla frattura. Questo dimostra che il processo di destabilizzazione accelera prima della frattura e che si formano crepe progressivamente sempre più grandi. L’imminente e catastrofica frattura dell’intero campione di neve viene quindi preannunciato dai segnali acustici. Ulteriori esperimenti serviranno a dimostrare se è possibile replicare questi risultati anche in un pendio esposto al pericolo di valanghe per prevedere, sulla base dei segnali acustici, l’imminente distacco di valanghe spontanee. Una grande difficoltà è rappresentata dal fatto che all’interno della neve i segnali acustici vengono fortemente smorzati e possono quindi essere percepiti solo entro brevi distanze.