Qui e ora: eventi meteorologici estremi e alluvioni

Il 28 gennaio 2019, in uno dei tanti tweet sul cambiamento climatico, l’ex presidente degli Stati Uniti Donald Trump scriveva: “Nel bellissimo Midwest, le temperature percepite stanno raggiungendo i -60°C, le più fredde mai registrate. Cosa diavolo sta succedendo al Global Warming? Per favore torna presto, abbiamo bisogno di te!”. Come Trump, anche noi facciamo spesso confusione su questo argomento. Qual è la differenza tra meteo e clima? Che relazioni ci sono tra gli eventi estremi e il riscaldamento globale? Cos’è successo sul nostro territorio in questi decenni? In questo articolo cercheremo rispondere a questi e a tanti altri interrogativi.

Alluvione della Versilia

Era una calda mattina d’inizio estate quella del 19 giugno 1996. Sulla Versilia il cielo era terso e le previsioni davano cieli sereni o poco nuvolosi. Nessuno si sarebbe mai immaginato che di lì a poco si sarebbe verificato uno dei più gravi alluvioni che la Toscana ricordi. Quel giorno, infatti, era in atto sulle creste delle Alpi Apuane uno scontro tra masse di aria, una fredda proveniente da nord e una calda-umida proveniente dalla costa. Ben presto si sviluppò una pericolosa cella temporalesca auto rigenerante, larga 6 km e alta 12 km, che interessò un’area di 60 km². Già di primo mattino violenti temporali iniziarono ad abbattersi sui bacini dei torrenti Sera e Vezza (sul lato ovest) e su quello della Turrite di Gallicano (sul lato garfagnino). Alle 13.00 il nubifragio si intensificò ulteriormente raggiungendo picchi di precipitazioni impressionanti. Per fare un esempio, a Fornovolasco, nel bacino della Turrite di Gallicano, il pluviometro venne spazzato via dalla furia dell’acqua dopo aver registrato 406 mm cumulati e una punta massima di 150 mm tra le 13 e le 14. Per inciso, si consideri che 1 mm di pioggia equivale a 1 litro d’acqua su 1 m² di superficie. In un’ora quindi, su ogni metro quadrato delle aree interessate dal fenomeno, sono caduti oltre 150 litri d’acqua!

Un ulteriore problema si verificò a causa delle sfavorevoli caratteristiche geologiche di quest’area delle Apuane. Gran parte del bacino del fiume Versilia (che si origina a Seravezza dalla confluenza dei torrenti Sera e Vezza), si imposta su rocce impermeabili o scarsamente permeabili, favorendo, in occasione di piogge intense, il ruscellamento e la formazione di onde di piena. Ciò successe anche durante il nubifragio del 1996. Si formarono contemporaneamente, a seguito dello scivolamento della copertura detritica sul substrato impermeabile, circa 500 frane di modeste dimensioni (100 m³ – 1000 m³). Le colate si riversarono nei corsi d’acqua in piena sbarrandoli e provocando un alluvione. Il paese maggiormente colpito fu Cardoso, situato ai piedi del Monte Forato. Questo abitato si trova in una valle stretta con versanti molto acclivi, ovvero in una posizione particolarmente sfavorevole. Qui il livello dell’acqua e dei detriti raggiunse addirittura un’altezza di 12 metri! Molte abitazioni furono spazzate via e si contarono 13 vittime. Inoltre, l’ondata di piena percorse tutto il fiume Versilia, che straripò in pianura e inondò Pietrasanta, Marina di Pietrasanta, Forte dei Marmi e Montignoso.

Eventi estremi e tempi di ritorno

Sono ormai passati 25 anni da quel tragico giorno e una domanda sorge spontanea: “può ripetersi nuovamente un evento simile?” La risposta è senza dubbio affermativa. Il passaggio successivo è capire ogni quanto tempo può avvenire un fenomeno di tali proporzioni. La regione Toscana nel 2012 ha sviluppato un valido modello per calcolare il “tempo di ritorno”. Questo può essere definito come il lasso di tempo medio che intercorre tra due eventi simili. In pratica è un modo statistico per esprimere la probabilità del verificarsi di un certo evento in un dato anno. Un nubifragio con un tempo di ritorno di 100 anni non si ripete ogni secolo esatto, ma ogni anno ha l’1% di probabilità di verificarsi. Gli eventi estremi sono molto rari e avranno dunque tempi di ritorno elevati.

Per l’alluvione della Versilia è stato calcolato, grazie a questo modello, un tempo di ritorno superiore ai 500 anni. Poco fa, avevamo accennato che a Fornovolasco la precipitazione si attestò in un’ora sui 150 mm. Ebbene, il modello stima che precipitazioni di un’ora, con un tempo di ritorno di 500 anni, raggiungono un’altezza di circa 130 mm. Questo conferma ulteriormente l’eccezionalità dell’Alluvione della Versilia.

Alluvione di Livorno

Un altro violento nubifragio ha colpito Livorno la notte tra il 9 e il 10 settembre 2017. È stato caratterizzato da vari sistemi temporaleschi che si sono generati davanti alla costa tra Livorno e Pisa dalle 21 di sabato 9 settembre fino alle 6 della domenica, con tre periodi di maggiore intensità. In particolare, quello più violento si è verificato alle 02:00 e ha interessato principalmente una zona compresa tra Livorno sud e Rosignano. In queste aree si sono raggiunti valori di pioggia davvero estremi, con punte superiori a 40 mm in 15 minuti, 120 mm in 1 ora e 230 mm in 3 ore. Queste circostanze hanno provocato l’esondazione dei torrenti Rio Maggiore e Rio Ardenza. Il primo è straripato all’imbocco della tombatura invadendo il giardino di una villetta liberty in via Rodocanacchi, una traversa di viale Nazario Sauro, dove ci sono state 4 vittime, mentre l’Ardenza ha provocato gravi danni tra l’Apparizione e i Tre Ponti. In totale hanno perso la vita in questo tragico evento 8 persone.

Osservando il modello della Regione Toscana possiamo constatare che questo fenomeno è stato sicuramente più raro rispetto all’Alluvione della Versilia. Per una precipitazione di 3 ore con un tempo di ritorno di 500 anni (con lo 0.2% di probabilità annua) il modello calcola per la stazione di Livorno Mareografo un’altezza di precipitazione di 180 mm. Quella notte caddero 50 mm in più. Non è possibile ricavare dal modello il preciso tempo di ritorno, ma sicuramente il valore è compreso tra 500 e 1000 anni.

Meteo e clima

Come Trump su Twitter, anche noi abbiamo appena commentato due fenomeni estremamente violenti che hanno messo in ginocchio il territorio. Bisogna però considerare che questi sono stati due singoli eventi meteorologici. Difatti, il meteo illustra le condizioni atmosferiche in un’area ristretta e per un breve lasso di tempo, ovvero riguarda ciò che avviene quotidianamente. Quando invece si parla di clima,  la scala temporale si dilata moltissimo. Per poter descrivere in modo adeguato il clima di una piccola porzione di territorio (microclima) o a scala più ampia (macroclima), si devono avere i dati di un periodo di almeno 30 anni.

Donald Trump vs Global Warming

Un ottimo esempio per capire meglio la differenza tra meteo e clima è l’incredibile ondata di freddo nel Midwest di cui parla l’ex presidente degli Stati Uniti. Questo evento può essere utilizzato per dimostrare che il riscaldamento globale non esiste? Possono comunque avvenire ondate di freddo estreme in un regime di riscaldamento globale? Per rispondere a queste domande utilizzeremo ancora una volta la nostra cara vecchia probabilità. In una situazione normale, gli eventi meteo si distribuirebbero in modo simmetrico, formando una curva detta “gaussiana” o “a campana”. La probabilità di avere eventi estremi (margini della curva) sarebbe la stessa, ovvero un numero simile di eventi estremi caldi e di eventi estremi freddi. Ridisegnando la curva e considerando gli effetti dei cambiamenti climatici, si può osservare che le cose cambiano.

Il riscaldamento globale produce due effetti principali: il primo è un aumento della variabilità degli eventi, che causa un appiattimento della curva e ha come risultato una maggiore frequenza di eventi estremi, sia freddi che caldi; il secondo è l’aumento delle temperature medie globali, ossia uno spostamento della curva verso temperature sempre maggiori. Combinando i due effetti si può constatare che potranno ancora verificarsi eventi freddi, anche se in misura minore rispetto al passato, ma che sono anche aumentate vertiginosamente le ondate di caldo estremo. Non solo, sono comparsi numerosi eventi che non facevano parte del clima di qualche decennio prima. Ecco perché si sente parlare più spesso di caldo record che di freddo estremo.

Cambiamenti climatici e alluvioni

Osservando i dati relativi al clima italiano e toscano, balzano subito all’occhio gli effetti dei cambiamenti climatici anche sul nostro territorio. Le misure pluviometriche mostrano una inesorabile diminuzione della piovosità e dei giorni di pioggia annui. Per esempio, per quanto riguarda il centro Italia, la media delle precipitazioni annue dal 1961 al 1990 è di 784 mm. Tra il 1991 e il 2000 si ha invece un valore di 685 mm, che corrisponde a un decremento del 13%. Lo stesso discorso vale per il numero di giorni piovosi. Dal 1961 al 1990 si ha una media di 80 giorni di pioggia all’anno. Dal 1991 al 2000 è stato registrato invece un valore di 68 giorni con una diminuzione del 15%. Il pluviometro di Pisa ha fornito più o meno gli stessi dati. Dal 1922 al 2012 si è osservato un calo della piovosità del 15% e dei giorni di pioggia annui del 20%.

Questo ci suggerisce che il clima sta diventando più caldo e arido, con precipitazioni sempre più concentrate in pochi eventi e con un rischio maggiore di “bombe d’acqua”. I cambiamenti climatici potrebbero rendere alluvioni, come quello della Versilia o quello di Livorno, molto più frequenti. Oltretutto, la Toscana, insieme alla Liguria, è una delle regioni più vulnerabili e maggiormente colpite da questi fenomeni. Per fare un esempio, nel 2014 su 15 episodi di alluvionamento/dissesto idrogeologico 4 sono avvenuti in Toscana e 3 in Liguria. A Carrara, il 14 novembre 2014, è stata misurata un’altezza di pioggia di 200 mm in 20 ore, ovvero il 13% della precipitazione media annua dal 1921 al 2014 (1600 mm circa). Sta avvenendo tutto davanti ai nostri occhi e bisogna agire al più presto, non solo per scongiurare nuove alluvioni, ma anche per evitare effetti disastrosi sul bene più prezioso al mondo: l’acqua. Per questo motivo, nel prossimo articolo parleremo del ruolo dei cambiamenti climatici nella gestione della risorsa idrica. Stay tuned!

Fonti

• Eventi alluvionali e fenomeni franosi nelle Alpi Apuane (Toscana)
• Modello della Regione Toscana per il calcolo dei tempi di ritorno
• Report evento meteo-idrologico dei giorni 9 e 10 settembre 2017
• Post “Chi Ha Paura Del Buio”

Lorenzo Mori