Il Politecnico federale di Zurigo testa un drone radar per prevedere le frane nelle Alpi

Un drone sta scandagliando il ghiacciaio Oigschtchummun mentre il disgelo del permafrost rende sempre più importante monitorare i movimenti nelle Alpi. Nella valle del Lötschental, in Vallese, ricercatori del Politecnico federale di Zurigo stanno testando un velivolo dotato di radar sopra Blatten. Lo strumento invia onde elettromagnetiche verso il terreno e registra i movimenti, che potrebbero aiutare a individuare le zone esposte al rischio di frane o cadute di massi.

La prova riguarda un ghiacciaio già in movimento e sottoposto a monitoraggio regolare. I ricercatori dispongono così di misurazioni esistenti con cui confrontare i dati rilevati dal drone. Secondo Felix Seidel, direttore di Swiss Geolab, che partecipa al progetto, i primi voli sono stati promettenti.

L’obiettivo è rendere più preciso il monitoraggio dei pericoli naturali. Una frana o una caduta di massi può essere preceduta da cambiamenti su un pendio o su un ghiacciaio che i ricercatori vogliono rilevare prima che provochino un evento di maggiore entità. Il drone è ancora in fase di test, ma questo approccio potrebbe aggiungere una prospettiva ravvicinata al monitoraggio dei terreni instabili in Svizzera.

In una regione alpina dove il disgelo del permafrost rende sempre più importante la sorveglianza, la sperimentazione punta a verificare se scansioni radar ripetute siano in grado di rilevare in modo affidabile i movimenti del terreno.

Le scansioni ripetute possono rivelare movimenti nel giro di pochi minuti. Il drone radar rileva la posizione del ghiacciaio, che i ricercatori possono misurare di nuovo e confrontare con i dati precedenti. Seidel ha dichiarato che, misurando nuovamente il ghiacciaio 20 minuti dopo, il team riesce a vedere una piccola differenza: un segnale che i movimenti possono essere rilevati in un breve intervallo di tempo.

Queste misurazioni sono importanti perché possono essere confrontate con i dati del monitoraggio regolare del ghiacciaio Oigschtchummun. I ricercatori hanno scelto il sito anche perché i suoi movimenti sono già monitorati. Il confronto tra le misurazioni del drone e le osservazioni già disponibili permette loro di valutare la precisione con cui il radar rileva i cambiamenti.

La sperimentazione riguarda uno strumento di misurazione, non l’annuncio di un sistema di previsione già pronto. Per contribuire a prevedere i pericoli, i dati sui movimenti devono essere affidabili e utili alle persone incaricate di monitorare il territorio. I primi voli sono stati promettenti, ha dichiarato Seidel, e il confronto con i dati esistenti serve a stabilire quale contributo possa offrire il drone.

Per ora l’attenzione è rivolta all’osservazione e alla misurazione dei cambiamenti. Un quadro più chiaro dei movimenti di un ghiacciaio o di un pendio potrebbe aiutare i ricercatori a individuare i luoghi che necessitano di un controllo più approfondito, comprese le zone in cui frane o cadute di massi possono rappresentare un rischio.

Il radar permette di effettuare misurazioni anche quando le nuvole ostacolano i rilievi laser. Per rilevare i movimenti delle rocce si usano di norma i laser, ma Seidel ha spiegato che il radar può scandagliare il terreno attraverso le nuvole, condizioni che rendono difficili le misurazioni laser. Questa possibilità potrebbe offrire ai ricercatori un altro modo per osservare il territorio con il tempo variabile delle Alpi.

Il drone è una componente di un approccio di monitoraggio più ampio. Swiss Geolab sostiene anche la sorveglianza satellitare, che permette di osservare regolarmente vaste aree della regione alpina. I satelliti possono segnalare i luoghi da esaminare più da vicino, ma non forniscono lo stesso livello di dettaglio sui pendii ripidi o sulle pareti rocciose.

Seidel ha descritto il passo successivo: inviare un drone a esaminare una parete o un pendio di valle specifico, individuato come meritevole di maggiore attenzione. I ricercatori stanno inoltre valutando l’impiego di droni per collocare sensori nel terreno. Questi sensori potrebbero permettere di monitorare i movimenti in modo più preciso e continuo.

I diversi metodi hanno funzioni distinte: i satelliti possono coprire vaste aree, mentre un drone può concentrarsi su un terreno selezionato. Combinare una sorveglianza su larga scala con misurazioni ravvicinate potrebbe aiutare i ricercatori a decidere dove raccogliere altre informazioni. I voli attuali servono a verificare se il radar sia in grado di fornire dati utili anche per questo tipo di analisi più dettagliata.

Swiss Geolab vuole che i dati del monitoraggio arrivino ai responsabili in grado di intervenire. I ricercatori intendono elaborare con l’intelligenza artificiale le informazioni raccolte da droni, satelliti e sensori nel terreno, così da renderle più facilmente utilizzabili dalle autorità. Seidel ha dichiarato che l’obiettivo è fornire alla persona giusta dati in un formato utile e al momento giusto, affinché possa prendere una decisione.

Per raggiungere questo obiettivo non basta raccogliere immagini o misurazioni. I dati devono essere interpretati e presentati in modo da aiutare le autorità a valutare dove potrebbe essere necessario un monitoraggio più approfondito. Il gruppo di ricerca sta quindi esaminando l’intera catena, dall’osservazione dei movimenti alla trasmissione delle informazioni utili per prendere decisioni.

Nei prossimi mesi Swiss Geolab prevede di inviare altri droni sui ghiacciai e sui pendii detritici. I voli successivi estenderanno le sperimentazioni oltre il sito attuale e permetteranno ai ricercatori di raccogliere più misurazioni su diversi tipi di terreno alpino.

Per il Vallese e le altre regioni di montagna, la prospettiva immediata è disporre di un ulteriore strumento di monitoraggio, non di un sistema di allerta automatico. Il valore del drone dipenderà da ciò che il suo radar sarà in grado di rilevare in modo affidabile e dall’efficacia con cui i dati raccolti potranno aiutare le persone responsabili della gestione dei pericoli naturali.