SITO PILOTA: IL GHIACCIAIO DELLE GRANDES JORASSES (VALLE D’AOSTA)

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  • Il sistema di monitoraggio installato sul ghiacciaio delle Grandes Jorasses
    Il sistema di monitoraggio installato sul ghiacciaio delle Grandes Jorasses

Il ghiacciaio sospeso delle Grandes Jorasses è caratterizzato da un andamento ciclico di crescita e crollo, preceduto da un aumento progressivo di velocità. Il crollo di ingenti porzioni di ghiaccio risulta particolarmente pericoloso per il fondovalle, ad alta frequentazione turistica. La conoscenza della dinamica evolutiva del ghiacciaio implica lo studio delle velocità di spostamento, dei cambiamenti di forma della superficie nel tempo e la caratterizzazione del regime termico al fine di costruire una consistente base di dati a servizio della modellazione e per individuare fattori di correlazione. Per raggiungere tale obiettivo sono state messe in campo innovative tecniche di monitoraggio che meglio si adattavano al sito in oggetto.

Al fine di seguire l’evoluzione morfologica del seracco ci si è affidati alla sua ricostruzione tridimensionale tramite la fotogrammetria. Tale tecnica si basa sul concetto della visione stereoscopica, ovvero l’osservazione di uno stesso oggetto da punti differenti: per questo sono stai sviluppati due sistemi di acquisizione automatica delle immagini. Un prototipo di questo sistema, installato a monte del seracco, ha permesso di testare con successo la strumentazione e di disporre di un monitoraggio qualitativo di prossimità del ghiacciaio in continuità, per oltre un anno (un’immagine ogni ora). L’analisi dei cambiamenti morfologici è stata basata sui rilievi fotogrammetrici da elicottero, che permettono di realizzare modelli tridimensionali sui quali è possibile effettuare il calcolo delle velocità di spostamento, oltre a misure delle variazioni di forma (crolli di ghiaccio, accumulo nevoso, ecc.).

Affiancate alla fotogrammetria, al fine di monitorare costantemente la velocità del seracco, si sono adottate due tecnologie in grado di fornire dati in continuo (giorno e notte, in qualsiasi condizione meteo): una rete di 3 GNSS (Global navigation satellite system), in grado di fornire dati puntuali di spostamento con precisione centimetrica e a cadenza giornaliera, e un sismografo per la caratterizzazione dell’attività sismica del seracco (il movimento del corpo del ghiacciaio genera microsismi con frequenza proporzionale alla velocità del ghiaccio). Infine, per indagare la relazione tra temperature superficiali del substrato e movimenti del seracco sono stati installati, alla quota costante di 4100 metri, due sensori sulla parete sud e un sensore sulla parete nord. Tali informazioni hanno permesso di monitorare e valutare costantemente la pericolosità del sito e fornire dati di supporto all’iter decisionale per i fini di protezione civile. Gli studi eseguiti saranno utili per l’analisi di future evoluzioni del ghiacciaio e rappresentano un modello di metodologie e tecniche applicabile ad altri siti.

Al fine di superare il limite dei sistemi classici di monitoraggio topografico (teodolite e prismi di misura su paline posizionate sul corpo glaciale) di non fornire dati in condizioni di cattivo tempo o scarsa visibilità, fin da inizio progetto si è realizzata e messa in campo una WSN (wireless sensor network) composta da tre ricevitori GNSS a basso costo. I prototipi installati sul seracco sono in grado di acquisire continuamente i dati GNSS grezzi e trasmetterli ogni 30 minuti a un nodo centrale posto su roccia a una distanza di 400 metri da essi; questo li inoltra nel fondo valle (a 4 km) dove vengono inviati via internet al server centrale.

Qui una procedura automatizzata si occupa giornalmente del calcolo differenziale delle coordinate dei singoli ricevitori e dell’invio di report dettagliati via mail. La tecnica differenziale (DGPS) permette, appoggiandosi a stazioni GNSS permanenti presenti in zona (stazione di Ferrachet e stazione di Villa Cameron), di calcolare con precisione centimetrica la posizione di un singolo ricevitore GNSS. Il risultato è che nonostante siano stati utilizzati sensori dal basso costo (poiché potrebbero potenzialmente andare persi o danneggiarsi) grazie al software si è riusciti a ottenere ottime precisioni.