I laghi glaciali si formano quando l'acqua di fusione è intrappolata dietro una diga, solitamente ghiaccio glaciale, substrato roccioso o un tipo di morena (i tipi terminali sono un mucchio di detriti non consolidati nella massima estensione del ghiacciaio). Quando una diga crolla, il conseguente rilascio improvviso di un grande volume d'acqua è noto come inondazione improvvisa, con conseguenze catastrofiche sull'ambiente e sulle comunità a valle. Tali eventi sembrano diventare più comuni man mano che i ghiacciai si ritirano e l'acqua di fusione si accumula in laghi glaciali più grandi e numerosi, a causa dei cambiamenti climatici.
Terremoti e laghi glaciali
Spesso, lo scuotimento del terreno causato dai terremoti è stato associato all'innesco di esplosioni di laghi glaciali interrompendo l'integrità della diga. L'attività sismica può anche innescare la destabilizzazione dei pendii circostanti, provocando valanghe di detriti rocciosi che spostano l'acqua nella diga e la sovrastano. Tuttavia, un nuovo studio pubblicato su Geophysical Research Letters suggerisce che potrebbe non essere così e che i processi di attivazione potrebbero essere molto più complicati.
La dottoressa Joanne Wood, ricercatrice post-dottorato presso l'Università di Exeter, e colleghi hanno studiato i laghi glaciali nelle Ande tropicali peruviane e boliviane, in Sud America, e la registrazione di eventi di esplosione associati ai terremoti. Hanno scoperto che dei 59 terremoti verificatisi tra il 1900 e il 2021 vicino ai laghi glaciali, solo uno ha provocato un'esplosione di inondazioni.
Riflettendo sull'attuale record globale di esplosioni di laghi glaciali innescate da terremoti, il dottor Wood afferma che solo 11 possono essere collegati con sicurezza a questa associazione (avvenuti in Perù, Nepal e Svizzera), sei dei quali sono associati a un singolo terremoto di magnitudo 7.9 in Maggio 1970 nella catena montuosa Cordillera Blanca del Perù, che destabilizzò laghi prevalentemente arginati da morene.
Chiaramente, nonostante il legame intuitivo tra l'attività sismica che destabilizza le dighe e provoca inondazioni catastrofiche, le Ande locali e le prove globali finora non supportano empiricamente l'ipotesi.
Lo studio
Per testare ulteriormente questo dato, il gruppo di ricerca ha utilizzato il catalogo dell'indagine geologica degli Stati Uniti per identificare 11.733 terremoti di magnitudo >4 e 67 inondazioni di laghi glaciali temporalmente conosciute dall'inizio del 1900.
Gli scienziati hanno utilizzato questo set di dati per studiare quattro processi associati ai terremoti e il motivo per cui questi non hanno innescato le inondazioni dei laghi glaciali (ad eccezione dell'anomalia del 1970):
- Frane che hanno innescato il traboccamento della morena: per l'evento del 1970, cinque delle sei inondazioni sono state innescate da movimenti di massa, ma il dottor Wood e colleghi suggeriscono che la dimensione più piccola dei laghi glaciali potrebbe significare che ciò non causa lo spostamento dell'acqua tanto quanto potrebbe, ad esempio, bloccare un sistema fluviale.
- Lo scuotimento disturba le morene: le onde del corpo sismico (onde P e S che viaggiano attraverso gli strati interni della Terra) si dissipano quando raggiungono i fondovalle dove si trovano i laghi glaciali, mentre le onde superficiali possono essere bloccate da alcuni tipi di topografia. Il ridotto scuotimento che raggiunge le morene significa che hanno meno probabilità di collassare e piccoli movimenti possono anche essere utili per ridurre la porosità e la permeabilità per aumentare la stabilità.
- Liquefazione: i sedimenti debolmente consolidati e saturi d'acqua sono suscettibili alla liquefazione, per cui la superficie del terreno perde resistenza e le strutture sovrastanti sprofondano al suo interno. I sedimenti vulnerabili sono costituiti da limo naturale, sabbia fine e ghiaia, che sono tutti generalmente più piccoli dei costituenti delle morene che formano dighe.
- Faglie: le dighe dei laghi glaciali tendono a non avere grandi faglie che le attraversano per avviare punti di cedimento e drenaggio, e se le faglie intersecano il lago, tendono a non essere espresse in superficie.
La colpa non è dei terremoti
Considerando ancora una volta l'anomalia del 1970, il dottor Wood e colleghi suggeriscono che questo terremoto abbia innescato migliaia di frane, frane e smottamenti di terreno nei laghi attraverso tre valli costituiti da granitoidi profondamente alterati che erano stati destabilizzati dal gelo. Questo è il processo mediante il quale l'acqua scorre nelle fessure, si congela e provoca l'espansione, aprendo così ulteriormente la fessura.
Al di là della teoria dello spostamento dell'acqua e del fatto che si tratta per lo più di laghi arginati da morene anziché da dighe rocciose, come il resto dei laghi peruviani, è proprio il motivo per cui l'evento del 1970 fu così catastrofico in termini di inondazioni da esplosione di laghi glaciali che richiede ulteriori indagini.
Tuttavia, questa ricerca è importante in quanto mette in discussione la concezione dei terremoti come principale causa delle inondazioni dei laghi glaciali e suggerisce che è necessario condurre ulteriori ricerche per determinare il fattore principale (potenzialmente permafrost e geologia strutturale) al fine di aiutare le valutazioni del rischio. mitigare gli impatti sull'ambiente locale, sulle infrastrutture e sulle comunità.