Può la frattura che innesca una valanga propagarsi a una velocità superiore a quella del suono nel materiale? È la domanda al centro di un nuovo studio del professor Nicola Pugno del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica dell’Università di Trento, pubblicato sulla rivista scientifica Matter. La ricerca propone un nuovo approccio teorico per comprendere la velocità limite con cui si propagano i crack nel manto nevoso, contribuendo a chiarire un dibattito aperto nella comunità scientifica.
Il punto di partenza è che la neve non è un materiale omogeneo, ma un sistema composto da strati con caratteristiche meccaniche differenti. Secondo il modello elaborato da Pugno, la velocità della frattura dipende proprio dall’interazione tra questi strati: in presenza di uno strato debole o di un’interfaccia particolarmente rigidi, il crack può apparire “supersonico” rispetto al comportamento complessivo del manto nevoso, pur rimanendo localmente entro i limiti fisici previsti dalla teoria.
«I risultati analitici – spiega Pugno – mostrano una chiara transizione tra un regime dominato dallo strato di neve che si distacca e uno dominato dallo strato debole o dalla sua interfaccia. Questo contribuisce a riconciliare almeno in parte le diverse interpretazioni presenti in letteratura».
Lo studio, pubblicato come Matter of Opinion sulla rivista del gruppo Cell, rappresenta un contributo teorico che potrà orientare future ricerche numeriche e sperimentali sul comportamento delle valanghe.
Comprendere con maggiore precisione la propagazione delle fratture non è soltanto una questione teorica. Se il rilascio di energia avviene in modo particolarmente rapido, infatti, una valanga potrebbe risultare ancora più distruttiva. Per questo le nuove conoscenze potrebbero avere ricadute anche nella progettazione di opere di difesa, come paravalanghe ed edifici esposti al rischio, oltre a migliorare la capacità di prevedere l’evoluzione dei fenomeni valanghivi.
La ricerca rientra nel progetto europeo ERC Advanced Grant Frameglow, coordinato dallo stesso Pugno, che studia gli effetti del riscaldamento globale sulla resistenza di neve e ghiaccio con l’obiettivo di contribuire alla mitigazione dei rischi naturali in ambiente alpino.