|
L'ecologia (dal greco "oikos" che significa casa o posto per vivere) è lo studio di un organismo "nella sua casa", cioè nell'ambiente in cui vive, e quindi dei rapporti che esistono tra l'uno e l'altro e degli effetti che ne derivano.
Già nella preistoria l'uomo, per quanto in modo inconsapevole, si è occupato di ecologia; per sopravvivere doveva infatti conoscere piante, animali e forze naturali dell'ambiente in cui viveva. Storici, sociologi, ecc. sostengono che la civiltà iniziò quando l'homo sapiens diventò tecnologo con l'invenzione degli strumenti con i quali, assieme al fuoco, cominciò a modificare l'ambiente a proprio vantaggio;
ciò permise un progressivo incremento demografico che richiese maggior quantità di alimenti e l'uomo, da cacciatore e raccoglitore, divenne agricoltore, allevatore e alla fine industriale, con sempre più intenso sfruttamento delle risorse naturali, arrivando, dopo qualche millennio, alla disastrata situazione odierna.
Se per la "civiltà" questo sia da considerare un progresso è tutto da discutere, ma bisogna tener conto che:
- fino al 1700 nessuno si era mai preoccupato di catene alimentari e di controllo delle popolazioni,
- solo alla fine del 1800 l'ecologia comincia ad assumere un carattere scientifico autonomo,
- è nella metà del 1900 che vengono codificate le prime leggi naturali che regolano l'esistenza degli ecosistemi.
|
L'ecosistema, o biocenosi, è l'insieme di tutti gli organismi (la biomassa) che vivono in una certa area e che interagiscono con i fattori fisici del territorio; nessun organismo può esistere da solo o al di fuori di un ambiente, tutto avviene attraverso rapporti di interdipendenza e di relazioni causa-effetto, tanto che i singoli organismi non solo si adattano all'ambiente fisico (e solo così possono sopravvivere alle variazioni), ma, attraverso un' azione combinata, riescono anche a modificare l'ambiente alle loro necessità biologiche.
La complessità strutturale, o biodiversità, di un ecosistema è condizionata dalla disponibilità di elementi chimici e di energia, in base ad un ciclo che si sviluppa attraverso vari livelli trofici: iniziando con la sintetizzazione clorofilliana delle piante, passando per i vari organismi erbivori e carnivori, per finire ai decompositori che rimineralizzano la sostanza organica morta, riciclando acqua e sali minerali.
La stabilità nel tempo di un ecosistema dipende, evidentemente, dalla costanza delle condizioni ambientali: anche una pozza temporanea è un ecosistema, ma la sua composizione cambierà appena l'acqua sarà evaporata. L'equilibrio ecologico non è statico, bensì dinamico dipendendo dall'interazione di tutti i fattori presenti su un territorio, interazione sempre molto complessa e con risultati che possono variare nel tempo e nello spazio.
Da questo punto di vista la neve è un fattore ecologico molto importante per diversi ecosistemi, non solo per gli effetti diretti (ad esempio sul bilancio energetico locale o per le conseguenze delle valanghe), ma anche per la sua variabilità nel tempo (diverso innevamento annuo) e nello spazio (a parità di nevicate una zona può avere accumuli da vento o da valanga rispetto a quella vicina, oppure essere completamente scoperta per le stesse cause) e per le reazioni delle componenti biocenotiche.
Data la complessità delle interazioni è impossibile trattare in modo esteso l'argomento e si ricorre pertamto ad analizzare schematicamente come interagiscono con la neve i seguenti fattori:
Vediamo separatamente quali sono gli aspetti più evidenti che si manifestano.
Neve e Microclima
In altre sezioni sono trattati fenomeni particolari: come e perché la neve sia un ottimo isolante termico; l'effetto dell'albedo, che può arrivare alla riflessione del 90% della luce solare incidente compreso il relativo calore; come la neve assorba l'infrarosso per irradiarlo quasi totalmente sempre come energia termica; ed infine il gioco del calore latente sia di sublimazione che di fusione.
Tutti questi fattori agiscono evidentemente sull'ambiente circostante e concorrono alla differenziazione del clima, sia a livello continentale (vedi l'Antartide) sia a scala locale (si pensi al diverso microclima presente in montagna, a parità di quota, tra zone innevate perché in ombra e quelle non innevate al sole), e conseguentemente alla variabilità degli ecosistemi nello spazio e al loro equilibrio nel tempo.
A livello del suolo una buona copertura crea un microclima molto favorevole alla vita, specie se l'innevamento è costante per tutto l'inverno, in quanto:
|
A.
|
mantiene temperature accettabili sia per la pedofauna che per la vegetazione, evitando le "bruciature" da freddo che si osservano in annate senza neve o con innevamento discontinuo nel tempo e non coprente i periodi più rigidi;
|
|
|
B.
|
grazie alle temperature, al rallentamento dell'evaporazione e alla cessione di vapore la neve conserva acqua liquida nel suolo evitando i danni da aridità fisiologica frequenti sui terreni gelati in profondità, danni che spesso portano alla morte di molti organismi che non possono sottrarsi alla situazione con l'emigrazione;
se il fenomeno si ripete per più anni consecutivi la biocenosi originale perde le componenti più sensibili con una riduzione della biodiversità, un degrado che può diventare totale (ad esempio i deserti freddi) e recuperabile solo in tempi molto lunghi;
|
|
|
C.
|
evita gli effetti del vento non solo per quanto ad evapotraspirazione e scambi termici, ma anche per l'azione meccanica.
|
|
Tra neve ed atmosfera le cose si complicano perché entrano in gioco molte variabili che non agiscono sul suolo innevato: tempi ed intensità di insolazione, caratteristiche termo-igrometriche del vento, corpi emergenti dalla neve (loro distribuzione, densità e colore), interventi antropici di gestione del territorio e via discorrendo.
Impossibile considerare tutte le ipotetiche combinazioni, ma alcune azioni microclimatiche di base sono evidenti:
|
1.
|
un maggior innevamento comporta un raffreddamento del clima locale (quindi anche una maggior durata della neve al suolo con ulteriore dispersione del calore incidente per l'albedo), con correlati effetti sui cicli biologici come è dimostrato dal diverso stadio vegetazionale che si osserva nelle zone di accumulo di neve da vento
o da deposito valanghivo, dove una specie può essere ad inizio vegetazione mentre, su terreno sgombro, è già in fioritura avanzata;
|
|
|
2.
|
sullo stesso versante la presenza o meno della neve porta variazioni anche notevoli nella circolazione locale dell'aria durante l'inverno: senza innevamento le cime si riscaldano ai primi raggi del sole creando correnti ascensionali che richiamano aria dal basso, ponendo così fine alle brezze fredde discendenti; con la neve le cime rimangono fredde anche dopo molte ore di insolazione,
mentre alle quote inferiori (per normale gradiente termico dovuto alla quota e per assenza di neve) l'aria si riscalda e quindi sale, ma restano attive le brezze fredde che continuano a scorrere sul versante, raffreddando l'aria a contatto col suolo fino al fondovalle.
L'effetto sul microclima può essere significativo a vari livelli: percorribilità delle strade per formazione di ghiaccio sulle curve all'interno di valli strette; consumi energetici per il riscaldamento; alterazione dei normali bioritmi della vegetazione; effetti sulla fisiologia della selvaggina.
|
|
Quest'ultimo punto merita un breve approfondimento, vista la necessità di equilibrare le popolazioni alle reali capacità dell'ambiente in modo da avere sia il massimo patrimonio faunistico, sia il minimo danno ambientale (in particolare a coltivazioni, risorse forestali e alla stabilità del terreno). Il microclima influisce sul consumo energetico di un animale, in pratica sulla velocità del suo metabolismo, secondo i seguenti principi:
|
°
|
In un animale sano, in assoluto riposo corporeo e fisiologico (anche per la digestione occorre un lavoro extra) la velocità del metabolismo rimane costante in un certo intervallo di temperatura (detto intervallo termoneutrale) variabile con la stagione e con la specie (in aria calma, mediamente tra -5 e 15 °C d'inverno), per crescere in modo quasi esponenziale appena fuori da questi limiti.
Per un cervo di 100 kg di peso la velocità del metabolismo invernale passa da 1,265 KJ/minuto a -5 °C (limite inferiore dell'intervallo termoneutrale) a 1,423 KJ/min con temperatura di -10 °C; la differenza può sembrare poco significativa, ma se rapportata alle 24 ore comporta, sempre a completo riposo, un extra consumo di quasi 55 Kal (pari a circa 100 gr di granella di orzo o di frumento) che, se non reintegrate con l'alimentazione, portano ad intaccare le riserve corporee di grasso.
|
|
|
°
|
Il consumo energetico a riposo e, a maggior ragione quello sotto qualsiasi sforzo, non dipende dalla temperatura "misurata" (lo strumento è sempre all'ombra, all'asciutto e ad una certa altezza dal suolo), bensì dalla temperatura "operativa" conseguente agli effetti causati da vento, raggi solari e precipitazioni liquide e solide sulla superficie del corpo dell'animale,
effetti che in presenza di innevamento sono spesso sfavorevoli. Ad es. ad una temperatura "strumentale" in calma d'aria di -3 °C, per il raffreddamento da neve in qualche zona potrebbe corrispondere una temperatura "operativa" di -7 °C, per cui l'animale che vi staziona deve aumentare l'alimentazione oppure migrare in area più favorevole.
|
|
|
°
|
La velocità di metabolismo è inversamente proporzionale al peso dell'animale (tabella metabolismo), il che giustifica sia la maggior resistenza al freddo degli animali di maggior taglia (per fenotipo specifico, ad esempio il cervo rispetto al capriolo, e/o per età), sia la maggior attività alimentare dei giovani, che in genere si traduce in un aumento dei "danni" agro-forestali per concentrazione nelle zone a microclima più favorevole.
|
|
Metabolismo
Altro aspetto ecologico importante è la variazione che la presenza di neve al suolo induce nel microclima all'interno di un bosco rispetto a quello delle stazioni non boscate; a parità di altre caratteristiche (quota, esposizione, morfologia circostante, cielo sereno e assenza di vento) abbiamo:
|
°
|
durante il giorno all'aperto la temperatura dell'aria comincia ad aumentare al primo soleggiamento per raggiungere il massimo poco dopo che il sole è passato allo zenit (entra infatti in gioco l'angolo di incidenza dei raggi luminosi), mentre all'interno la copertura di rami, tronchi ed eventuali chiome (per i boschi di specie sempreverdi) intercetta la radiazione ed il riscaldamento è tanto minore e ritardato quanto maggiore è la densità della copertura;
|
|
|
°
|
di notte all'aperto la neve, per irraggiamento nell'infrarosso, perde rapidamente calore che si disperde nello spazio sovrastante (donde la rapida ed abbondante formazione di brina di superficie, nonché la possibilità di metamorfosi da gradiente con relative conseguenze sulla stabilità del manto nevoso), mentre nel bosco questa energia viene intercettata dalle chiome e reinviata per gran parte verso il basso;
in pratica il calore resta intrappolato e continuamente scambiato tra neve e chiome e l'ambiente subisce un minor raffreddamento. La perdita di calore è tanto minore quanto minore è l'altezza della base delle chiome e quanto maggiore la densità di queste: minimo l'effetto in soprassuoli radi e/o di caducifoglie (come larice e faggio), massimo in quelli densi di sempreverdi, in particolare di abeti (sia Picea che Abies) i quali, grazie alla densità fogliare e al portamento piramidale, possono formare un "tetto" praticamente continuo.
|
|
Nel bosco si ha quindi un clima invernale relativamente più caldo (causa l'abbattimento dei minimi notturni) che all'aperto, mentre è sempre più "fresco" nelle altre stagioni; vero che sotto copertura la durata dell'innevamento si prolunga, con i correlati effetti sui cicli biologici, ma nella neve prevale sempre il metamorfismo da isotermia, quindi una situazione di sostanziale stabilità che impedisce il distacco di valanghe anche su pendenze oltre il 60% che all'aperto sono invece potenzialmente instabili.
Come un bosco, magari centenario, sia riuscito ad insediarsi su quelle pendenze è un problema che richiede l'analisi delle situazioni nivoclimatiche pregresse, cosa spesso impossibile in quanto mancano i necessari dati storici di riferimento sia per quanto a precipitazioni e andamento termico, che per caratteristiche vegetazionali e loro variazioni in funzione dell'uso del territorio.
Per quanto alla neve, i climatologi hanno adottato alcuni parametri di riferimento:
|
A.
|
Altezza cumulata della neve fresca mensile e/o annuale, in cm, data dalla somma delle singole nevicate misurate quando la neve è sottoposta al solo assestamento dovuto al peso proprio. Tra una località e l'altra il dato può avere grosse variazioni per differenze di latitudine, quota, posizione geografica, tipologia delle nevicate e vari altri fattori. Per la variabilità in funzione della quota, sulle Alpi Occidentali italiane è stata proposta la correlazione:
altezza media neve fresca (in cm) = 0,296H - 106,2
dove H è la quota in metri.
|
|
|
B.
|
Numero dei giorni con precipitazioni nevose: si considera giorno nevoso quello in cui cade almeno 1 cm di neve.
|
|
|
C.
|
Coefficiente nivometrico CN, come rapporto percentuale tra precipitazioni nevose (espresse in mm di acqua) e il totale delle precipitazioni (pioggia + neve sempre in mm) dell'anno; evidente che il confronto tra diversi valori di questo parametro ha significato solo per località simili per caratteristiche geo-climatiche. Un tentativo di correlazione tra CN e temperatura media T (mensile o annua) di una località è espressa dalla formula:
CN% = 50 - 5T
dalla quale si desume che con temperature medie di 0°C metà delle precipitazioni sono nevose e che con -10°C si hanno solo nevicate. Questa formula permette di stimare l'abbondanza della neve anche in zone dove abbiamo solo dati termo-pluviometrici; non è facile passare dai mm di acqua ai cm di neve in quanto lo spessore risente della velocità di assestamento del manto che, a sua volta, dipende dalla forma dei cristalli e dall'umidità della neve, in pratica dalla temperatura della nevicata.
|
|
|
D.
|
Durata del manto nevoso D, come numero dei giorni durante i quali il suolo rimane coperto; è un parametro che sicuramente influisce sul microclima locale ma, data la sua grande variabilità nel tempo e nello spazio, anche questo dato è da considerare con molta prudenza, a meno di non disporre di dati medi derivati da una lunga serie di anni. Per il versante piemontese delle Alpi Occidentali la relazione tra durata e quota si ottiene dalla formula:
D = 0,09H - 1,5
da questa si ricava che la durata dell'innevamento aumenta di circa 9 giorni ogni 100 m di dislivello in altezza; il dato calcolato è indicativo in quanto non si tiene conto dell'interazione dell'esposizione (maggior o minor insolazione) e dell'indice topografico (a parità di quota, una stazione posta in fondo valle sarà sempre più fredda di una a metà versante, anche se in ombra, dove non si hanno ristagni di aria fredda).
|
|
|
E.
|
Regime nivometrico, cioè la distribuzione mensile delle precipitazioni nevose: dipende dal regime pluviometrico e dalla temperatura. Nelle zone a clima mediterraneo il massimo di nevicate è invernale (normalmente in gennaio), mentre nelle zone a clima continentale si hanno in genere due massimi, uno relativo nel tardo autunno ed uno assoluto primaverile (fine febbraio - inizio aprile); sopra una certa quota quasi tutte le precipitazioni sono nevose e quindi il massimo può essere estivo.
Su una catena montuosa, l'abbondanza di neve dipende dalla quantità di vapore contenuta nelle nuvole che la raggiungono, quindi dalla sua posizione rispetto alla zona di origine delle perturbazioni e dalle eventuali barriere di condensa interposte.
|
|
Disponendo di lunghe serie annuali di osservazioni reali sull'innevamento sono possibili elaborazioni utili, se non indispensabili, in molti campi operativi:
|
°
|
nella valutazione della capacità faunistica di un certo territorio, dove certe caratteristiche nivologiche possono essere sfavorevoli ad una o più specie;
|
|
|
°
|
nella stima dei periodi in cui più frequente è il pericolo di caduta valanghe e quindi nella programmazione di base per gli interventi di prevenzione (distacco artificiale, chiusura impianti o altro);
|
|
|
°
|
nella redazione di programmi e/o preventivi relativi a consumi energetici, servizio di apertura strade, durata della stagione sciistica ed altre attività umane;
|
|
|
°
|
sulla possibilità di utilizzare l'allevamento zootecnico di tipo brado piuttosto che quello a stabulazione permanente o valutare se sia conveniente l'introduzione di specie animali più produttive e/o più o meno rustiche;
|
|
|
°
|
nelle valutazioni agronomiche quali: coltivazione di specie precoci, forme da dare alle piante da frutto e così via;
|
|
|
°
|
nelle scelte per la localizzazione di nuove stazioni turistiche invernali: vero che l'innevamento artificiale permette oggi di evitare clamorosi fallimenti, ma bisogna fare i conti con costi molto elevati ed altri elementi negativi;
|
|
|
°
|
attraverso la legge dei valori estremi (metodo di Gumbel) determinare le probabilità di massime nevicate (e correlate valanghe) per diversi tempi di ritorno, più o meno lunghi secondo l'importanza e/o la prevedibile durata del bene in questione
(pochi decenni per una sciovia che può essere facilmente ricostruita, qualche secolo per un centro residenziale), sui quali valutare i rischi dell'impresa e le possibilità di difesa, nonché le limitazioni d'uso del territorio da imporre in caso di eventi eccezionali.
|
|
Come esempio di analisi del regime nivometrico, si riportano le tabelle su frequenza, altezza media e altezza massima ricavate dai dati pubblicati da Fliri (1975) per il territorio della provincia di Trento e relative a 30 inverni consecutivi (ottobre 1930 - maggio 1960) su 61 stazioni di rilevamento.
Questi dati sono stati usati in vari lavori di pianificazione faunistica per delimitare, a livello di riserve territoriali, gli habitat favorevoli allo svernamento di capriolo e cinghiale tenendo conto delle forti differenze attitudinali presenti, al variare delle caratteristiche morfo-geografiche, anche in ambienti di superficie ridotta.
Nonostante il notevole numero di stazioni di rilevamento, per lo più dislocate nelle valli principali, restano in Trentino vasti territori scoperti; per sopperire a tale difetto si è fatto ricorso all'analisi statistica: verificata la significatività della correlazione tra quota e una certa variabile, si sono ricavate le equazioni di regressione dalle quali calcolare valori medi validi a livello provinciale, come nell'esempio che segue:
|
Quota in metri |
Frequenza %
20 Dicembre
|
Frequenza %
20 Gennaio
|
Frequenza %
20 Febbraio
|
Numero medio
giorni innevamento
|
| 200 |
21 |
50 |
37 |
38 |
| 400 |
29 |
57 |
45 |
48 |
| 600 |
38 |
63 |
54 |
58 |
| 800 |
47 |
70 |
62 |
71 |
| 1000 |
55 |
77 |
70 |
86 |
| 1200 |
64 |
84 |
79 |
102 |
| 1400 |
72 |
91 |
87 |
120 |
| 1600 |
81 |
98 |
96 |
140 |
| 1800 |
85 |
100 |
100 |
158 |
| 2000 |
98 |
100 |
100 |
183 |
| 2200 |
100 |
100 |
100 |
200 |
| 2400 |
100 |
100 |
100 |
220 |
I valori in tabella sono evidentemente indicativi e devono essere interpretati anche in funzione di altri parametri ambientali (esposizione, morfologia, orografia, ecc.); salvo preventiva verifica almeno parziale della loro significatività, questi valori non possono essere applicati al di fuori del territorio cui si riferiscono le stazioni di rilevamento.
A livello progettuale e di scelta d'uso del territorio può interessare un altro esempio applicativo. Nel 1986 una grossa valanga incanalata radente aveva interessato una zona limitrofa all'area che nel 1993 si voleva destinare a sviluppo urbanistico. Prudenzialmente gli amministratori comunali chiesero una valutazione del locale rischio valanghe.
L'indagine prese in considerazione tre elementi: 1) l'analisi della dinamica del fenomeno del 1986, dalla quale, oltre a ricostruire i vari parametri, emerse che il distacco era stato di circa 110 cm con neve relativamente fresca; 2) la ricerca storica, con l'individuazione di altri due eventi che nel 1919 e nel 1921 avevano più o meno investito la stessa area; 3) il calcolo dei tempi di ritorno dei massimi di innevamento.
Per quest'ultimo si sono individuati i massimi spessori di neve fresca registrati nell'arco di 3 giorni, ottenendo la seguente tabella:
|
Inverno |
Max neve cm |
Inverno |
Max neve cm |
Inverno |
Max neve cm |
| 1980/81 |
59 |
1984/85 |
54 |
1988/89 |
81 |
| 1981/82 |
37 |
1985/86 |
97 |
1989/90 |
47 |
| 1982/83 |
42 |
1986/87 |
43 |
1990/91 |
45 |
| 1983/84 |
64 |
1987/88 |
39 |
1991/92 |
82 |
Applicando la legge di Gumbel si sono trovati i seguenti risultati:
|
Tempo ritorno anni |
10 |
20 |
30 |
50 |
100 |
200 |
300 |
|
Altezza neve cm |
92 |
107 |
115 |
125 |
139 |
152 |
181 |
Si vede come i 110 cm siano da attendere ogni 20-30 anni, come per altro già evidenziato dalle 3 valanghe osservate nell'arco di 70 anni circa (dal 1919 al 1986), mentre uno spessore attorno ai 140 cm dovrebbe essere atteso almeno una volta ogni 100 anni;
calcolando lo spazio d'arresto con tale spessore si è verificato che la valanga invaderebbe completamente l'area che si intendeva urbanizzare per cui l'idea è stata, saggiamente, abbandonata.
Come noto, assestamento e metamorfismo della neve variano con le caratteristiche del microclima, con correlati effetti sulla densità; di tale effetto si è tenuto scarso conto in passato nella progettazione delle coperture dei fabbricati, in particolare dei capannoni industriali per i quali si sono registrati danni rilevanti.
Per l'Italia nel gennaio 1996, con decreto del Ministro dei Lavori Pubblici di concerto con il Ministro dell'Interno, sono state approvate le nuove "Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e dei sovraccarichi";
rispetto a prima è sicuramente un miglioramento, ma si osserva che per il peso della neve si sono adottati valori che possono risultare notevolmente in difetto rispetto a quelli reali possibili.
A dimostrazione di ciò nella tabella si riportano i valori di densità media della neve al suolo previsti dalle norme (espressi in KN/mc, ricordando che 1 KN = 102 kg circa) e quelli ricavati da pesatura in campagna:
|
Tipo di neve |
Densità in KN/mc |
Densità reale in kg |
| Neve fresca appena caduta |
1,0 (= 102 kg circa) |
20 - 200 |
| Dopo parecchie ore o giorni dalla caduta |
2,0 (= 204 kg circa) |
80 - 300 |
| Dopo parecchie settimane o mesi dalla caduta |
2,5 - 3,5 (= 255 - 357) |
300 - 500 |
| Umida |
4,0 (= 408 kg circa) |
300 - 750 |
Resta infine da accennare al cronoprofilo nel quale sono evidenziate tutte le interazioni dei fattori climatici sul manto nevoso, elaborazione visibile nella pagina relativa alla redazione dei bollettini di previsione del pericolo di valanghe.
Neve e Suolo
La neve è un ottimo isolante termico e, in quanto tale, difende il terreno dall'azione del gelo esterno; da questa azione dipende il tipo di metamorfosi degli strati inferiori del manto, da cui ancora dipendono la maggior o minor stabilità della copertura nevosa ed il tipo (superficiale o di fondo) della eventuale valanga.
Nel terreno protetto tutte le componenti biotiche (pedofauna, funghi, alghe, ecc.) che concorrono al riciclo delle sostanze minerali, e quindi conservano o migliorano la fertilità del suolo, restano in vita, anche se più o meno quiescente, pronte a rientrare in azione a primavera.
La mancanza di neve può essere dovuta a varie cause quali carenza di precipitazioni, esarazione del vento, continua discarica in valanga o per interazione di più d'una di esse, con effetti pesanti:
|
A.
|
il gelo profondo, specie su terreni di scarso spessore come quelli di montagna, determina gravi crisi di aridità fisiologica che comportano una drastica riduzione della copertura vegetale, sia come massa totale che come diversità specifica;
|
|
|
B.
|
senza copertura vegetale il terreno inaridito dal freddo è facile preda del vento che erode ed elimina le particelle fini (dall'argilla alla sabbia) lasciando in posto lo scheletro sassoso; ne consegue non solo una diminuzione di fertilità a discapito della vegetazione residua, fino alla completa sterilizzazione del substrato con impossibilità di rinverdimento naturale,
ma anche un aumento dell'erosione idrica a seguito delle prime piogge intense e/o della fusione accelerata della neve tardiva; altro effetto è che il materiale terroso ridepositato nelle zone sottovento rende più difficile la gestione e la conservazione delle piste da sci;
|
|
|
C.
|
senza coibentazione della neve il freddo intenso favorisce la formazione di strati ghiacciati subito sotto la superficie, fenomeno che porta sia alla rottura degli apparati radicali, quindi altri problemi per la vegetazione, sia ad una movimentazione superficiale del terreno che facilita l'erosione idrica che può passare rapidamente da quella areale
a fenomeni di ruscellamento "a rigagnoli", fino alla formazione di veri e propri calanchi, assumendo caratteri di estrema gravità per l'equilibrio idrogeologico di interi versanti e per la sicurezza dei fondo valle.
|
|
Altri problemi per il terreno derivano dalle valanghe, in particolare quelle incanalate di fondo, i cui effetti sono:
|
1.
|
scotennamento ed aratura che facilitano l'erosione ed il trasporto solido, con degrado della fertilità fisico-chimica del substrato;
|
|
|
2.
|
sradicamento di piante (in particolare abete rosso, stante l'apparato radicale superficiale) sulle sponde dei canaloni, con accelerazione dell'erosione e aumento della portata solida; le grosse buche create dallo sradicamento possono mettere in crisi la naturale stabilità delle sponde con pericolo di frane e problemi alla circolazione idrica nel canale;
|
|
|
3.
|
il deposito a valle del trasporto solido può essere anche utile se limitato a piccoli spessori e a materiale fine, ma diventa dannoso se di grandi volumi o costituito da materiale roccioso grossolano.
|
|
Neve e Acqua
La neve, accumulata nei nevai o nei ghiacciai, è considerata una riserva d'acqua ad uso ritardato e ciò è dimostrato sia dallo sfruttamento a livello idroelettrico, sia dal fatto che con un abbondante innevamento le sorgenti si mantengono sempre attive. A quest'ultimo proposito è da rilevare che la fusione della neve è in genere lenta, per cui l'acqua prodotta può essere facilmente assorbita dal terreno e filtrare in profondità a rifornire la falda, piuttosto che defluire in superficie attivando processi di erosione del suolo.
Inverni senza neve, specie se molto freddi, causano la riduzione della portata delle sorgenti con problemi al rifornimento del fabbisogno d'acqua (sia potabile che ad uso industriale, vedi produzione di neve artificiale) e gravi danni biologici:
|
I.
|
nei piccoli rivi di montagna la poca acqua, non protetta dalla neve, può gelare per tutta la sua profondità per cui il letto rimane praticamente all'asciutto causando la morte di pesci, anfibi, etc.; il naturale recupero di queste biocenosi è spesso impossibile visti gli odierni ostacoli (dighe, briglie, prese e quant'altro) che si oppongono alla ricolonizzazione dal basso;
|
|
|
II.
|
nelle piccole torbiere in quota il gelo profondo, oltre ad anfibi ed entomofauna, porta a morte anche la vegetazione (ivi compreso lo sfagno) con il duplice effetto negativo di degrado della biocenosi e di accelerazione dell'accumulo di sostanza organica morta che porterà alla scomparsa della torbiera in quanto tale.
|
|
Le valanghe possono riempire completamente il letto dei corsi d'acqua e gli effetti dipendono dalla portata idrica del torrente:
|
°
|
con poca acqua il flusso viene bruscamente interrotto per riprendere solo alla fusione dell'accumulo, per cui a valle del deposito il letto rimane all'asciutto anche per lungo tempo con relative conseguenze idrobiologiche e sul rifornimento della falda freatica;
|
|
|
°
|
in torrenti di notevole portata l'interruzione del flusso è in genere temporanea, in quanto il rapido accumulo di acqua in afflusso riesce a fondere la neve e sfondare la valanga in tempi più o meno brevi, quindi le componenti biotiche riescono a sopravvivere rifugiandosi nelle pozze profonde dove l'acqua permane più a lungo.
Altro pericolo, che molto spesso viene sottovalutato nei progetti di sistemazione idraulica dei torrenti montani, è dato dal fatto che, allo sfondamento dell'ostacolo, segue un'improvvisa onda di piena con correlati problemi: erosione di sponda, stabilità delle opere di sistemazione (briglie e argini che vengono aggirati e demoliti), trasporto solido (tronchi che chiudono la sezione di flusso, specie in corrispondenza dei ponti che vengono abbattuti), decimazione della componente idrobiologica e via discorrendo.
|
|
La velocità di fusione della neve dipende dai molti fattori ambientali (latitudine, quota, esposizione, vento, ecc.) che influiscono sulla temperatura locale. Secondo l'U.S. Army Corps of Engineers (1960), con cielo sereno e in calma d'aria l'entità della fusione giornaliera si può valutare in base alle seguenti equazioni (che sono state opportunamente "tradotte" in unità di misura cgs europee):
|
|
stazioni all'aperto:
F1 = 0,274 t + 1,219
F2 = 0,183 T + 0,508
|
Fusione
|
|
stazioni in bosco:
F3 = 0,229 t
F4 = 0,183 T - 1,015
|
|
dove: |
F = fusione in cm/giorno
|
|
|
t = temperatura media del giorno in °C
|
|
|
T = temperatura massima del giorno in °C
|
Le formule sono applicabili nei seguenti campi di variazione: per la temperatura media tra 1e 19°C circa, per la temperatura massima tra 7 e 24°C circa; i valori di temperatura sono quelli registrati nelle normali stazioni meteorologiche, quindi all'ombra in capannina posta all'aperto e all'altezza di 170 cm dal suolo.
La fusione è possibile solo nei giorni in cui la temperatura massima è superiore a 0°C ed è da ricordare che la temperatura media giornaliera è in genere calcolata come semisomma dei massimi e dei minimi rilevati su un termometro a max e min.
La stessa media di 5°C può risultare sia con un max di 15°C ed un min di -5°C, infatti 15 + (-5) : 2 = 10 : 2 = 5, come da un max di 8°C ed un min di 2°C, infatti (8 + 2) : 2 = 5; gli effetti sulla neve delle due situazioni sono evidentemente molto diversi, nel primo caso la fusione durerà solo per un certo numero di ore diurne mentre nel secondo agirà per tutte le 24 ore.
In base a queste formule e riferendosi alla stagione primaverile, quando il peso della neve è massimo (700 - 800 kg/mc), alla fusione di 5 cm/giorno corrisponde un apporto totale di 35 - 40 mm di acqua, pari a 1,5 - 2 mm/ora circa, quantità che può essere completamente assorbita dal terreno, specie se provvisto di una discreta copertura vegetale, senza dar luogo a deflusso in superficie e quindi senza incrementare le portate nella rete idraulica del territorio.
Altro problema è quello dell'effetto creato dal calore portato dal vento e dalla pioggia; le formule proposte dall'U.S. Army Corps of Engineers sono le seguenti (espresse in unità di misura americane):
per stazioni all'aperto e in bosco fino al 60 % di densità di copertura delle chiome
F = (0,029 + 0,0084 K*V + 0,007 P)*(T - 32) + 0,09
per stazioni in bosco molto denso (copertura superiore all'80%)
F = (0,074 + 0,007 P)*(T - 32) + 0,05
|
dove: |
F = fusione giornaliera della neve, in pollici/giorno (1 pollice = 2,54 cm)
|
|
|
K = coefficiente che tiene conto dell'esposizione media della stazione al vento, variabile da 1 per pianure non boscate fino a 0,3 per le foreste dense
|
|
|
V = velocità del vento, in miglia/ora (1 miglio = 1,6093 km), misurata all'altezza di 50 piedi (cioè 15,24 m)
|
|
|
P = quantità di pioggia, in pollici, caduta nel giorno e misurata all'aperto
|
|
|
T = temperatura media dell'aria satura, in °F, misurata a 10 piedi (3,05 m) di altezza
|
Applicando queste formule si sono calcolate (in unità di misura cgs europee) le fusioni conseguenti ad alcune combinazioni di temperatura, vento e precipitazioni:
Vento
km/h |
Temp. media
°C |
Pioggia
mm/giorno |
F in cm
all'aperto K = 1 |
F in cm
bosco medio K = 0,5 |
F in cm
bosco molto denso |
| 2 |
4 |
10 |
1,0 |
0,9 |
1,5 |
| 20 |
4 |
10 |
2,7 |
1,4 |
1,5 |
| 50 |
4 |
10 |
5,6 |
2,2 |
1,5 |
| 20 |
8 |
10 |
5,2 |
2,5 |
2,9 |
| 20 |
12 |
10 |
7,7 |
3,7 |
4,3 |
| 20 |
4 |
30 |
2,8 |
1,5 |
1,6 |
| 20 |
4 |
50 |
2,9 |
1,6 |
1,7 |
Dal confronto si può avere l'idea dell'azione dei singoli fattori e come questa vari in modo notevole al variare delle caratteristiche ambientali.
Resta infine da accennare al fatto che grossi depositi di neve, ottenuti sfruttando l'effetto di barriere frangivento opportunamente localizzate in funzione della morfologia del terreno e/o della presenza di quinte alberate, possono migliorare la disponibilità idrica sui pascoli montani o facilitare la manutenzione delle piste da sci senza ricorrere alla produzione di neve artificiale.
|
|
