Come fanno i pericoli naturali a causare disastri a cascata?

Questo è stato un anno eccezionale finora per i disastri naturali. I tifoni in Asia e l’uragano Florence che ha colpito la costa orientale degli Stati Uniti hanno causato ingenti danni, inondazioni e smottamenti. Negli ultimi due mesi, la Scandinavia, la Spagna e il Portogallo, il Regno Unito, il Nord America e il Sud Africa hanno sperimentato feroci incendi boschivi. Appena fuori Atene in luglio, una delle conflagrazioni più letali della storia ha imperversato nelle città costiere, uccidendo 99 persone. Nello stesso mese a Mendocino, California, un’area più grande di Los Angeles è stata bruciata – più di 1.800 chilometri quadrati – uccidendo un vigile del fuoco e distruggendo quasi 300 case. La Svezia ha subito più di 50 incendi, alcuni anche all’interno del Circolo Polare Artico.

La gravità senza precedenti di molti di questi incendi potrebbe essere un segno del riscaldamento globale, con il peggio che verrà. Ma evidenzia anche come gli eventi estremi sono collegati. Molti degli incendi hanno seguito lunghi periodi di siccità e temperature record. Il loro verificarsi carica anche i dadi per devastanti pericoli futuri.

I paesaggi rovinati sono più vulnerabili alle inondazioni e alle frane. A gennaio, una frana ha ucciso 21 persone e ne ha ferite più di 160 vicino a Montecito, in California. Il mese prima, un incendio selvaggio aveva distrutto la vegetazione e destabilizzato il terreno sui ripidi pendii della città. Quando una tempesta ha portato forti piogge, un’onda alta 5 metri di fango, massi e rami, viaggiando a 30 chilometri all’ora, ha travolto le case della gente.

Catene di eventi avversi come questi, a cascata come tessere del domino, diventeranno più comuni con il riscaldamento del mondo. Eppure le dimensioni dei rischi a cascata sono ancora sconosciute. Gli analisti del rischio stimano la probabilità di singoli eventi, prevedendo l’aumento delle frequenze di siccità, uragani e così via. Non considerano la rete di connessioni tra di loro. Per esempio, l’aumento del livello del mare aumenterà l’erosione costiera ed esporrà le comunità, le infrastrutture e gli ecosistemi ai danni delle tempeste e delle mareggiate.

Le valutazioni del rischio dovrebbero essere ampliate per considerare i pericoli a cascata. Altrimenti, non possiamo pianificare la scala e la natura dei prossimi disastri. I ricercatori devono trovare risposte a queste domande: come il cambiamento climatico altererà il rischio di disastrosi effetti domino? Quali sono le implicazioni per l’ambiente costruito? E quali misure di mitigazione e adattamento sono necessarie per far fronte a disastri interconnessi più gravi?

Ecco come dovrebbe essere sviluppato un tale quadro di rischio.

Disastri composti

Il primo passo è che i ricercatori e i gestori del rischio riconoscano che gli impatti dei cambiamenti climatici non avvengono in modo isolato, ma sono fortemente accoppiati. Per esempio, siccità e ondate di calore spesso si verificano insieme. La siccità porta a terreni secchi, che impediscono all’energia solare di essere rilasciata come evaporazione, causando il riscaldamento della superficie1. Negli Stati Uniti, le ondate di calore di una settimana che coincidono con periodi di siccità si verificano ora due volte più spesso che negli anni ’60 e ‘702.

Le condizioni di siccità e calore aumentano il rischio di incendi, che danneggiano il suolo e preparano il terreno per successivi smottamenti e inondazioni. La neve e il ghiaccio si sciolgono prima, alterando i tempi di deflusso. Questo ha esteso la stagione degli incendi del 20% in tutto il mondo dagli anni ‘803,4. Con meno neve e ghiaccio nell’emisfero settentrionale, l’effetto di raffreddamento fornito dalla riflessione della luce solare dalla superficie terrestre è sceso del 10-20% tra il 1979 e il 2008 (rispetto al suo valore medio durante questo periodo)5.

E questi legami ora si estendono ulteriormente: gli incendi si verificano ad altitudini e latitudini sempre più elevate (vedi ‘Più incendi, più scioglimento della neve’), dove rimuovono la copertura della foresta e alterano dove e come si accumula la neve. La fuliggine depositata sulla neve assorbe il calore e accelera lo scioglimento. Allo stesso modo, la polvere rilasciata durante la siccità accelera lo scioglimento, come è successo nel bacino superiore del fiume Colorado6. La polvere trasportata dalle regioni aride dell’Africa influenza le calotte nevose di Europa, Nord America e Asia.

Le comunità fanno parte di questi cicli. Per esempio, il 60% dell’acqua della California meridionale proviene dall’acqua di fusione delle montagne della Sierra Nevada7. L’industria agricola multimiliardaria della California dipende anche da questa fonte. I modelli mutevoli di temperatura, neve, incendi e inondazioni stanno mettendo alla prova la rete di dighe, argini e serbatoi dello stato che sta invecchiando. Questi devono essere in grado di trattenere più acqua all’inizio della stagione, oltre a prevenire inondazioni e flussi di detriti. Eventi minori che normalmente non causerebbero preoccupazioni possono avere impatti profondi: esplosioni inaspettate di acqua di fusione potrebbero innescare flussi di detriti su terreni bruciati, per esempio. Le regioni delle Ande, dell’Himalaya, delle Alpi e delle Montagne Rocciose affrontano sfide simili.

La natura in rapido cambiamento dei pericoli in un mondo che si riscalda non sarà familiare alle comunità locali. In Zimbabwe, per esempio, le popolazioni indigene sono meno in grado di attingere ai modelli meteorologici, alla flora e alla fauna per prevedere quando le inondazioni potrebbero arrivare e costringerle a trasferirsi.

Nel frattempo, la rapida crescita della popolazione e l’urbanizzazione esacerbano i cambiamenti climatici. Per esempio, le case costruite su pendii ripidi potrebbero diventare più suscettibili alle frane.

Collegamenti mancanti

I ricercatori sul clima hanno iniziato a valutare alcuni rischi accoppiati, come quelli derivanti da siccità e ondate di calore1,2. E gli sforzi per minimizzare le perdite umane e finanziarie dovute ai disastri sono diventati più interdisciplinari e coordinati. Il Sendai Framework for Disaster Risk Reduction delle Nazioni Unite del 2015 sostiene gli studi su rischio, esposizione e vulnerabilità per migliorare la resilienza e le risposte di emergenza a una serie di disastri, dalle inondazioni ai terremoti. E il Settimo programma quadro dell’Unione europea (FP7) sta migliorando le conoscenze, le previsioni e gli strumenti decisionali per la prevenzione e l’intervento in caso di disastri.

Ma questi programmi devono ancora tessere l’intero arazzo dei pericoli. In genere si occupano di grandi disastri una tantum invece che di catene collegate di eventi più piccoli, concentrandosi sulla risposta alle crisi piuttosto che sulla loro prevenzione o sull’aumento della resilienza. Alcuni collegamenti evidenti possono essere studiati, come la rapida sequenza di eventi che ha seguito il terremoto di Tohoku del 2011, che ha innescato uno tsunami che ha causato la fusione del reattore nucleare di Fukushima Daiichi in Giappone. Ma gli impatti a lungo termine dello tsunami sull’idrologia o sulle coste della regione non sono stati esplorati. Inoltre, la maggior parte dei paesi adotta i propri approcci per affrontare i pericoli. Nelle pratiche attuali manca un quadro universale per affrontare i disastri a cascata.

Molte lacune nella ricerca restano da colmare. I meccanismi fisici a cascata, come l’impatto della fuliggine degli incendi sul manto nevoso o delle onde oceaniche sulle frane costiere, e i loro feedback, sono poco compresi. Assumere che gli eventi siano indipendenti dà anche un falso senso di quanto spesso ci si debba aspettare che questi eventi si verifichino, il che, a sua volta, influenza la preparazione ai disastri.

I modelli teorici di rischio devono essere in grado di gestire pericoli multidimensionali e interdipendenti. Per esempio, l’erosione costiera potrebbe essere influenzata dall’aumento globale del livello del mare, dagli tsunami causati dai terremoti, dalle tempeste e dalle infrastrutture come barriere e protezioni. Lo stato delle coste, a sua volta, detta l’esposizione delle comunità.

I dati storici potrebbero non avere tutte le risposte. È anche difficile distinguere le cause e gli effetti nelle reti complesse, specialmente nei sistemi gestiti. Quantificare come un evento iniziale aumenti o riduca i rischi degli eventi successivi, e prevedere la loro tempistica, è difficile8. Il cedimento di un argine, per esempio, può avere molte cause per un periodo prolungato, tra cui l’indebolimento durante la siccità, le precipitazioni estreme, la cattiva progettazione e la manutenzione inadeguata.

I dati sono scarsi, specialmente da regioni remote come le montagne impervie. Le agenzie e i paesi non sempre condividono i dati. Discipline e regioni diverse usano definizioni diverse. Mancano osservazioni chiave. Per esempio, l’estensione di un incendio selvaggio e i suoi impatti immediati (morti, case perse) sono registrati, ma i danni alla struttura del suolo non sono comunemente noti.

La conferma sul campo dei dati satellitari è rara. Molti paesi limitano l’uso dei loro dati ambientali e climatici. Le serie di dati a lungo termine sono difficili da trovare, specialmente in Medio Oriente, Africa, Sud America e Sud-Est asiatico. I disastri provocati da condizioni moderate spesso non vengono registrati. E l’accesso alle strutture informatiche e alla formazione per l’elaborazione dei dati è inadeguato in molti paesi in via di sviluppo.

Non esiste un protocollo standard per la raccolta di dati ambientali, climatici e sull’impatto dei disastri. I paesi hanno i loro modi di tracciare gli impatti monetari, la perdita di vite umane e di mezzi di sussistenza. I ricercatori usano metodi diversi per descrivere siccità, tempeste, ondate di calore e incendi. Per esempio, un meteorologo potrebbe definire la siccità sulla base di un deficit di precipitazioni, mentre un idrologo potrebbe descriverla sulla base di un cambiamento nel deflusso dei fiumi.

Passi successivi

È necessario sviluppare un sistema globale per valutare i rischi a cascata. I ricercatori dovrebbero andare oltre il calcolo delle statistiche di siccità estreme, inondazioni e incendi selvaggi in modo isolato e approfondire le loro interazioni con gli ambienti naturali e costruiti. Organizzazioni internazionali come il Programma mondiale di ricerca sul clima e l’Organizzazione meteorologica mondiale dovrebbero prendere l’iniziativa nel coordinare la ricerca. E le agenzie intergovernative, tra cui la Commissione europea, l’Agenzia federale per la gestione delle emergenze degli Stati Uniti e l’Ufficio delle Nazioni Unite per la riduzione del rischio di disastri, così come altre organizzazioni focalizzate sul pericolo, dovrebbero sviluppare un sistema globale di allerta precoce. Dovrebbero anche essere sviluppati regolamenti e materiali educativi per aiutare gli ingegneri, i responsabili delle decisioni e il pubblico a minimizzare la loro esposizione ai rischi composti e ai disastri a cascata.

La gamma di dati raccolti per l’analisi dei rischi deve essere ampliata, nello spazio e a terra. Le osservazioni dovrebbero essere coerenti in tutto il mondo e condivise apertamente. Noi sosteniamo il monitoraggio in tempo reale, per catturare eventi estremi e moderati mentre si verificano, piuttosto che in modo retrospettivo. Una tale rete di monitoraggio potrebbe appoggiarsi ad altri sforzi di monitoraggio ambientale globale, come il Global Earth Observation System of Systems, il progetto Global Earthquake Model e il Data Portal della NASA. Anche le informazioni socio-economiche devono essere raccolte su persone, bestiame, edifici e infrastrutture che sono a rischio.

I protocolli dei dati devono essere ampliati e standardizzati. E le agenzie hanno bisogno di modi per valutare i progressi. Possono basarsi sugli sforzi precedenti per sviluppare metriche per i singoli eventi. Per esempio, in un incontro in Nebraska nel 2009, la Convenzione delle Nazioni Unite per combattere la desertificazione, il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, l’Amministrazione Nazionale Oceanica e Atmosferica degli Stati Uniti e il Centro Nazionale di Mitigazione della Siccità degli Stati Uniti hanno convocato esperti di più di 20 nazioni per concordare un insieme globale di indici per misurare e prevedere la siccità – la Dichiarazione di Lincoln sugli indici di siccità.

Gli ingegneri, i pianificatori e i responsabili delle decisioni devono identificare le infrastrutture e gli ecosistemi vulnerabili da monitorare. Le agenzie governative locali e nazionali e i ricercatori dovrebbero migliorare i regolamenti, la gestione delle emergenze e i codici di costruzione. Dopo gli incendi di quest’anno in Grecia, i cittadini hanno sostenuto che la costruzione non regolamentata nei boschi e l’assenza di un piano di evacuazione ufficiale hanno contribuito all’alto numero di morti. La sensibilizzazione della comunità e l’educazione pubblica sono cruciali per aumentare la consapevolezza dei rischi potenziali dei pericoli a cascata, e per salvare vite e mezzi di sussistenza quando gli impatti del clima aumentano.