venerdì 5 febbraio 2016

A Firenze si studiano il crollo della diga del Fundao in Brasile del 5 novembre 2015 e l'evoluzione delle deformazioni in quel bacino minerario


Il crollo in Brasile della diga di Fundao, nello Stato di Mineas Gerais, avvenuto all'inizio di novembre 2015, ha avuto una ampia risonanza mediatica internazionale. La diga fa parte - insieme ad altre 4, che non hanno subìto danni nell'occasione - del sistema di estrazione di metalli ferrosi del sito minerario di Germano (l'estrazione di metalli ferrosi è una delle principali voci dell'economia brasiliana) ed è stato messo in opera dalla Samarco, un gigante dell'industria mineraria brasiliana. Tutto sommato il bilancio in vite umane poteva essere peggiore (fosse avvenuto di notte...) ma a preoccupare oggi sono l'inquinamento dovuto alle acque che erano contenute nel bacino, nelle quali sono presenti i residui della attività mineraria e che si sono in parte riversate anche in mare e i rischi di una ripetizione dell'evento a causa di eventuali problemi alle altre dighe del sistema. In questo caso parlo di questo disastro perché Geoapp, una società spin-off dell'Università di Firenze, sta attivamente collaborando con Samarco, avendo attivato successivamente all'evento il monitoraggio delle deformazioni di questa e delle altre dighe del bacino e ha potuto studiare tutti i movimenti pregressi dei 6 mesi precedenti al disastro grazie alla disponibilità di immagini satellitari.

Geoapp è lo spin-off dell'Università di Firenze, nato dalle esperienze del gruppo di Geologia Applicata del Dipartimento di Scienze della Terra; si occupa del monitoraggio delle zone a rischio frana. 
Si può pensare che solo gli enti pubblici in particolare Regioni o Comuni, siano interessati a questi monitoraggi, ma ciò non risponde a verità: anche soggetti privati possono avere interessi primari in questo, per esempio aziende proprietarie o concessionarie di dighe (e relativi invasi) o di coltivazioni minerarie a cielo aperto. Geoapp si rivolge principalmente al settore del controllo delle miniere a cielo aperto. 
In Italia ci sono molte cave (talvolta con dei problemi di stabilità del fronte), ma non grandi miniere a cielo aperto per l'estrazione di minerali come ferro, rame, carbone o diamanti, che invece sono presenti in numerose nazioni, in diversi continenti, dalle Americhe alla Siberia, all'Africa e all'Australia. 

Le miniere a cielo aperto sono spesso teatro di incidenti. Solo negli ultimi anni in Nuova Guinea e in Birmania cedimenti delle pareti dei fronti di alcune miniere hanno provocato molti morti, per non parlare di una imponente frana nella miniera di rame di Bingham Canyon nello Utah. Quindi il loro monitoraggio è una parte attiva della sicurezza di questi impianti.

Per studiare le deformazioni del terreno in una zona soggetta a frane viene largamente usata una vasta gamma di strumenti a terra, alcuni dei quali si basano sulla copertura satellitare. Con le tecnologie attuali è anche possibile monitorare continuamente in remoto la situazione. Ne ho parlato ad esempio a proposito della sorveglianza ad opera del Dipartimento di Scienze della Terra dell'università di Firenze della frana di Ricasoli, nelle colline intorno a Montevarchi e del relitto della Costa Concordia al Giglio. Oltre allo studio delle deformazioni tramite le strumentazioni che misurano cambiamenti di distanze, inclinazioni e deformazioni di terreno e manufatti, un ausilio importante è rappresentato anche dalle immagini aree, ricavabili da satelliti, aerei e droni: appositi software confrontano fra loro fotografie scattate in momenti diversi, evidenziando cambiamenti millimetrici della situazione.

Le immagini pregresse di una zona interessata successivamente da un dissesto hanno spesso mostrato delle influenze antropiche (lavori, disboscamenti e quant'altro) che sono successivamente state interpretate come fattori innescanti l'evento. Però – cosa importante, ben nota agli specialisti ma non al grande pubblico – anche alle immagini pregresse si possono applicare gli stessi software usati per quelle scattate successivamente al disastro.
Questo è un aspetto estremamente utile: a meno che quell'area non fosse già monitorata in precedenza, i geologi vi arrivano a cose fatte e l'analisi delle immagini pregresse si rivela spesso utile tanto quanto quella delle immagini scattate in tempo reale: in molte occasioni può permettere di capire direttamente come e perchè si è verificato un dissesto, durante fasi preparatorie spesso passate inosservate perché praticamente invisibili.  

La diga prima del crollo con Google Earth
Il 5 novembre è collassata la diga del Fundao, una delle cinque costruite nel sito minerario di Germano in Brasile, nello stato di Mineas Gerais, causando lo svuotamento del bacino a monte della diga con lo sversamento a valle della diga di 65 milioni di metri cubi di materiale, un misto di fango e residui di lavorazione dei minerali di ferro estratti nella miniera. L'inondazione generata da questo materiale a valle della diga ha causato la morte di 17 persone nel paese di Bento Rodriguez, oltre che a un problema di inquinamento del fiume Doce, arrivato fino al mare e che è attualmente in corso di investigazione.
È un disastro la cui notizia ha fatto il giro del mondo.

Nella settimana del 16 novembre 2015, una decina di giorni dopo l'incidente, personale di Geoapp ha effettuato una missione nel sito di Germano per supportare il team locale di Samarco, proprietaria della miniera con l'obbiettivo di valutare il rischio residuo dopo l'incidente e la comprensione della dinamica degli avvenimenti.
Geoapp ha supportato e sta attualmente supportando gli ingegneri geotecnici di Samarco: questo grave incidente ha ovviamente provocato molte apprensioni sullo stato delle altre dighe del sistema e quindi Geoapp ha contribuito alla progettazione e alla messa in opera urgente di un sistema di monitoraggio preposto a controllarne la stabilità. Si tratta di una rete di interferometri collegati fra loro e con un server centrale remoto che in tempo reale forniscono dati sulla posizione (e quindi sulle deformazioni) del sito in cui sono impiantati. 

Questo però riguarda il presente ed il futuro. Ma – purtroppo – siccome  non esisteva un sistema di monitoraggio preesistente, non c'erano i dati che avrebbero permesso di capire le cause dell'innesco di questo disastro, molto utili per capire se anche le altre 4 dighe facenti parte del complesso presentino rischi simili.
Per fortuna, erano disponibili le immagini radar dell'area acquisite dal satellite dell'Agenzia Spaziale Europea Sentinel tra maggio 2015 fino al 4 novembre. Geoapp, con il supporto di TeleRilevamento Europa, società specializzata nell'elaborazione di immagini radar satellitari (un'altro eccellente esempio di spin-off, in questo caso del Politecnico di Milano), ha potuto analizzarle mediante interferometria radar satellitare. Come da aspettative, questi dati hanno rappresentano un elemento fondamentale ed unico per la comprensione della dinamica dell'evento e quindi in un breve lasso di tempo sono stati presentati a Samarco i risultati dell'analisi delle deformazioni delle dighe del complesso minerario nei 6 mesi precedenti al collasso della diga Fundao.
I tecnici di Geoapp sono attualmente impegnati nell'interpretazione dei dati radar terrestri e nella loro integrazione con dati satellitari e con strumenti ottici (laser e stazioni totali) per continuare a tenere sotto stretta sorveglianza la situazione.

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