Che effetto hanno le valanghe sui tralicci e su altre infrastrutture sensibili? Michael Kohler, ricercatore dell'SLF, mostra in simulazioni dettagliate che la compattabilità della neve riduce inizialmente la pressione della valanga, ma che questo cuscinetto viene improvvisamente meno alle alte velocità.

Tralicci dell'elettricità, piloni delle funivie: le valanghe incontrano ogni tipo di ostacolo nel loro percorso verso valle. Soprattutto nelle aree più remote, le infrastrutture sensibili, sotto forma di oggetti sottili, sono spesso d'intralcio. Michael Kohler, ricercatore dell'SLF, sta studiando cosa succede quando la neve che scorre incontra un ostacolo di questo tipo: «Naturalmente si cerca di evitare di collocare infrastrutture critiche nel percorso delle valanghe, ma a volte non è possibile evitarlo.» Gli ingegneri devono sapere quanta pressione esercita una valanga su oggetti come il supporto di un impianto di risalita, per poterli rinforzare di conseguenza.
In futuro questo potrebbe essere fatto in modo più realistico e preciso. Finora, nei loro modelli di calcolo, i ricercatori hanno spesso considerato la neve delle valanghe come incomprimibile. Ciò significa che le masse di neve non possono essere compresse e colpire l'ostacolo con la massima forza. «Si tratta ovviamente di una semplificazione. Chiunque abbia mai formato una palla di neve sa quanto la neve fredda e asciutta possa essere compressa», spiega Kohler.
È proprio questa neve fredda e asciutta che costituisce la base per le valanghe di polvere, molto veloci e quindi pericolose. Se questa neve colpisce un ostacolo a velocità moderata, la comprimibilità agisce come la zona di accartocciamento di un'automobile. «La compressione della neve davanti all'ostacolo può ridurre notevolmente la forza della valanga», spiega Kohler. In realtà, il danno massimo è inferiore a quello precedentemente ipotizzato nei modelli di calcolo.

Uno schiaffo dal nulla
Tuttavia, se la valanga diventa molto veloce, tutto è diverso. «Al di sopra di una certa velocità, le nostre simulazioni mostrano un sorprendente aumento della pressione per la neve sciolta e debolmente legata», spiega Kohler. Kohler spiega questo fenomeno con il modo in cui le forze e le perturbazioni si diffondono nei mezzi liquidi.
Kohler lo paragona a una barca su un lago calmo. Se viaggia lentamente, spinge un'onda davanti a sé e l'acqua «percepisce» che sta arrivando qualcosa. Una pulce d'acqua davanti alla prua verrebbe avvertita dalle onde e potrebbe scomparire in tempo. Ma se la barca viaggia più veloce delle onde, la superficie dell'acqua davanti alla prua rimane liscia: la pulce non se ne accorge e viene sorpresa.
La situazione è simile nel caso di valanghe molto veloci. Il materiale molto sciolto non riesce a trasmettere abbastanza rapidamente l'informazione dell'impatto imminente e colpisce l'ostacolo con tutta la sua forza, invece di scorrere intorno ad esso in modo tamponato. «All'inizio per me era un paradosso», dice Kohler. Si aspettava infatti che la pressione diminuisse in generale. Tuttavia, i suoi risultati dimostrano che le valanghe non creano una zona di accartocciamento efficace alle alte velocità e che la valanga trasferisce tutta la sua energia cinetica all'ostacolo. «È come uno schiaffo dal nulla», commenta Kohler.

Laboratorio numerico
Per studiare sistematicamente questi fenomeni, lo scienziato ha creato un laboratorio nel suo computer. Chiama questo modello informatico «laboratorio numerico» e spiega: «In un laboratorio reale, non si può semplicemente aumentare l'attrito interno di un materiale del trenta per cento o modificare altri parametri, ma si può fare al computer.» In questo modo, lascia che le masse di neve virtuali si liberino sui piloni virtuali delle funivie e dell'elettricità. Il vantaggio rispetto a esperimenti complessi: se Kohler cambia un valore, tutti gli altri rimangono costanti. In questo modo, scopre quali effetti hanno le proprietà meccaniche della neve sulla pressione delle valanghe, ad esempio l'attrito interno della neve.
A volte il computer calcola diverse ore per una sola corsa. Infine, simula il comportamento di fino a cinque milioni di zolle di neve virtuali. «Le valanghe ne hanno molti di più, ma sono sufficienti per analizzare gli effetti locali sull'ostacolo», spiega Kohler.