RICERCA INTERDISCIPLINARE

Premessa

Fin dagli inizi del secolo scorso nell’area dell’Hindu Kush, Karakorum e Himalaya l’Italia ha condotto attività di studio significative nei settori della geografia, geologia, geomorfologia, medicina d’alta quota, botanica, zoologia e scienze ambientali. A questa tradizione ha contribuito anche il Comitato Ev-K²-CNR a partire dalla seconda metà degli anni ottanta. Molte di queste discipline sono infatti parte integrante delle attività di ricerca del Progetto Ev-K²-CNR che le ha sviluppate in modo coordinato in un raggio d’azione che ha finora coperto prevalentemente il settore sud-orientale dell’Himalaya. Questa attività in oltre 15 anni ha evidenziato l‘unicità ed il valore degli studi e dei risultati prodotti grazie ad un know-how tecnico specifico per le difficili condizioni in cui si opera. Recenti sviluppi delle ricerche del Progetto Ev-K²-CNR hanno portato però a considerare la necessità di ampliare l’orizzonte delle indagini a tutto l’arco della catena montuosa himalayana per contribuire in modo significativo a chiarirne il ruolo, ad esempio, come regolatore climatico a grande scala e come barriera che interagisce con la diffusione degli inquinanti.

Una delle peculiarità del Progetto Ev-K²-CNR è quella di unire alle competenze in alcuni settori scientifici specifici una capacità di interazione con il territorio e le popolazioni locali. Nel corso degli anni si è quindi fatta sempre più evidente la consapevolezza che accanto al ruolo culturale di base, determinato dalle ricerche effettuate, andavano affrontati anche problemi di trasferimento dei risultati a livello locale e di diffusione delle competenze tecniche.

Per compiere un salto di qualità occorreva però avviare un processo culturale che, superando le singolarità dei gruppi di ricerca, mettesse a frutto in modo interdisciplinare le competenze disponibili. Tale processo è venuto concretizzandosi quasi spontaneamente negli ultimi anni ed ora costituisce la vera novità della programmazione delle attività di ricerca del Comitato Ev-K²-CNR per il triennio 2003-2005.

I Progetti di studio integrati

I progetti di studio integrati che verranno svolti presso il Laboratorio-Osservatorio Internazionale Piramide in Nepal nella Valle del Khumbu o in altre zone Himalayane, ed in prospettiva nell’Hindu Kush e nel Karakorum, rappresenteranno nel prossimo triennio l’attività principale del Comitato Ev-K²-CNR. Il Comitato Ev-K²-CNR nel definire la propria strategia ha preso spunto dall’evoluzione di alcune ricerche già in corso, quali quelle climatiche, e sulla richiesta crescente di capacità di ricerca interdisciplinare, che deriva dalle domande spontanee che giungono pressanti per la soluzione di problemi di grande portata, quali ad esempio la gestione dei territori montani d’alta quota.

Questa strategia risponde anche ad una molteplicità di esigenze strutturali a cui la ricerca italiana è andata incontro in questi ultimi anni: la riconfigurazione delle reti di ricerca, a seguito della riforma universitaria e del Consiglio Nazionale delle Ricerche, e l’ormai lunga stasi dell’entità delle risorse destinate alla ricerca. Entrambe hanno spinto i ricercatori da un lato a rivolgersi verso un maggiore ventaglio di fonti di finanziamento, ma anche ad una maggiore razionalizzazione degli indirizzi, riducendo la polverizzazione delle attività.

In modo analogo a quanto accaduto nel mondo della ricerca, il Comitato ha ritenuto che riconsiderare il suo ruolo di promotore e di coordinatore di iniziative di studio fosse funzionale sia ad una migliore risposta alle richieste dei soggetti finanziatori, che privilegiano sempre più la ricerca finalizzata, ma anche ad una giusta valorizzazione dell’esperienza e delle competenze accumulate nel corso degli anni. Questa seconda esigenza portava infatti a considerare come ormai alla portata di mano la crescita di una capacità di operare in modo interdisciplinare, in linea per altro con le indicazioni sancite dai più recenti programmi quadro della ricerca europea e con la consapevolezza della necessità di accrescere la massa critica dei gruppi di ricerca per risolvere i grandi problemi.

Nella gestione operativa dei progetti integrati il Comitato Ev-K²-CNR assume un ruolo guida nelle attività interdisciplinari per orientarle secondo strategie legate agli accordi internazionali, a quelli con Enti ed Istituzioni scientifiche, con le Autorità locali, ecc. Il Comitato Ev-K²-CNR è il garante del progetto integrato e lo rappresenta nei momenti e nei luoghi di competenza strategica. Il Comitato individua invece per ogni progetto un esperto a cui assegna l’incarico esecutivo per la gestione degli aspetti tecnico-scientifici e che lo rappresenta negli ambiti istituzionali scientifici propri delle discipline afferenti, mentre demanda ai singoli specialisti chiamati a partecipare ai progetti interdisciplinari il ruolo di garanti della qualità e della diffusione scientifica dei risultati.

La scelta dei progetti integrati per il triennio 2003-2005 è stata fatta sulla base di criteri diversi dettati dall’esigenza di razionalizzare l’esistente rete di collaborazioni. Nel futuro si cercherà di rendere più funzionale la scelta alle domande che provengono dagli Enti e dalle Organizzazioni internazionali che operano nelle aree di studio e con le quali si stanno instaurando nuove collaborazioni. Il nuovo processo richiederà un rodaggio fatto di acquisizione di esperienza, ma anche di accumulo di motivazioni scientifiche e culturali che solo con la pratica potranno essere ottenute.

Nel seguito vengono presentati i 2 progetti integrati che sono stati messi a punto per il Progetto Ev-K²-CNR 2003-2005; per ciascuno sono indicati i settori interdisciplinari coinvolti, la giustificazione delle necessità di ricerca e delle motivazioni di indirizzo che hanno spinto a formulare il programma ed i suoi obiettivi. Segue una descrizione della struttura operativa del progetto integrato e delle azioni di ricerca sperimentale che si intende condurre ed i prodotti finali da conseguire. Ogni progetto integrato individua anche le principali interazioni con la ricerca di base che intende sviluppare, ovvero l’identificazione di studi da approfondire e da far sviluppare all’esterno del programma integrato i cui risultati potranno essere utili in tempi successivi.

In questo modo il Comitato Ev-K²-CNR vuole sancire il principio che non può esserci ricerca applicata senza un adeguato e costante sviluppo della ricerca di base, la sola che può alimentare di nuovi strumenti le risorse culturali destinate alla soluzione dei problemi reali.

I progetti individuati sono:

1. Progetto GIS del Parco Nazionale di Sagarmatha

2. Progetto integrato di monitoraggio climatico, ambientale e geofisico: Himalaya Karakorum Environmental Monitoring Network (HiKemNet)

Progetto GIS del Parco Nazionale di Sagarmatha

Nel 2002 il Parco Nazionale di Sagarmatha, che comprende la Valle del Khumbu e il versante nepalese della montagna più alta del mondo, il Monte Everest, ha compiuto 25 anni. Il Parco Nazionale di Sagarmatha (SNP, Sagarmatha National Park), dichiarato sito di Patrimonio Mondiale dell’UNESCO, rappresenta una meta ambitissima di turismo internazionale, ma deve garantire una gestione accurata del suo fragile territorio, che comprende anche un forte coinvolgimento dei popoli residenti e delle autorità locali.

Sfruttando le competenze e le prospettive di nuove ricerche il Comitato Ev-K²-CNR ha ritenuto strategico proporre di creare un GIS (Geographical Information System) che comprenda le esperienze ed i risultati scientifici accumulati nei vari settori di attività. Il GIS non dovrà però essere utile solo alla comunità scientifica internazionale come banca dati interattiva, ma potrà essere applicato alla gestione del Parco Nazionale dell’Everest, prevedendo a tale scopo anche un’attività di formazione per lo staff del Parco nell’utilizzo e implementazione del GIS.

Settori coinvolti:

Scienze Ambientali, Scienze della Terra, Tecnologie Ecoefficienti e Sistemi di Gestione Ambientale

Necessità di ricerca:

Il Comitato Ev-K²-CNR da tempo si impegna a razionalizzare la raccolta dei propri risultati, molti dei quali strettamente connessi con il territorio. Fino a tempi recenti si è demandato alle pubblicazioni scientifiche il ruolo di contenitore dei prodotti, oppure quando i costi economici e le risorse umane lo consentivano si sono realizzate banche dati più o meno complete. Ora il mezzo più razionale per gli studi che interagiscono con il territorio è quello di legare le banche di dati alla loro georeferenziazione realizzando i GIS[14].

Le maggiori esigenze di ricerca in questo settore riguardano il software e l’hardware, per la necessità di utilizzare strumenti sempre più maneggevoli e potenti, da interfacciare in remoto anche in condizioni estreme. Nel corso del triennio questo progetto integrato affronterà anche altri problemi più strettamente legati al territorio di studio, il Parco Nazionale Sagarmatha, quali la realizzazione di una base cartografica digitalizzata e la sua verifica in campo, la preparazione di protocolli comuni, ecc.

La principale necessità in questo settore è infine quella di creare un sistema diffuso di raccolta dell’informazione che possa convergere nel tempo in un unico GIS utilizzabile in rete Internet.

Questo modello dovrà diventare parte del Sistema di Supporto delle Decisioni (DSS) da realizzare nell’ambito di un progetto di cooperazione con l’ICIMOD, prototipo che verrà replicato e riprodotto in condizioni simili in altre zone dell’Hindu Kush, Karakorum e Himalaya (Figura 5).

Obiettivi:

• raccogliere, organizzare e rendere consultabili i dati scientifici finora prodotti;

• finalizzare l’utilizzo dei dati pregressi ed orientare il reperimento di nuove informazioni all’utilizzo anche nel monitoraggio e nella gestione del territorio;

• creare uno strumento operativo di tipo gestionale e di supporto per le decisioni, replicabile anche in altre zone.

 Descrizione:

L’aspetto più importante dei GIS risulta essere la capacità di gestire i dati provenienti da fonti diverse con contenuti e formati molto differenti. I GIS inoltre consentono agli operatori di effettuare elaborazioni dei dati con ampia flessibilità, e di ottenere la rappresentazione dei risultati nelle forme e nei tempi richiesti. Questi risultati hanno una notevole importanza in quanto il contenuto informativo è molto più elevato rispetto a quello dei singoli dati prima della loro elaborazione ed integrazione. In definitiva, il valore aggiunto dato dai GIS dipende non solo dalle loro caratteristiche tecniche intrinseche, ma anche e soprattutto dalla qualità dei dati di input e dalla possibilità di aggiornare rapidamente la base di dati aggiungendo nuove e più sofisticate informazioni, ad esempio mediante l’applicazione di modelli matematici come nel caso di quelli numerici climatici che consentono di sovrapporre alle informazioni territoriali gli effetti del clima.

Il progetto:

Un primo tentativo di realizzare un GIS della valle del Khumbu è stato effettuato a metà degli anni 90, sulla base dei dati relativi a geologia, glaciologia, limnologia, idrografia e topografia dell’area intorno alla Piramide. La scarsa risoluzione spaziale delle carte topografiche a disposizione ha tuttavia limitato notevolmente la qualità del prodotto finale.

L’evoluzione delle tecnologie di rilevamento satellitare, i nuovi dati raccolti sul terreno, la disponibilità di nuove e più complete carte topografiche, potrebbero ora consentire la realizzazione di un GIS completo ed affidabile. Le caratteristiche peculiari dei GIS favorirebbero l’interdisciplinarietà del prodotto, permettendo ad altri ricercatori di introdurre i dati raccolti utilizzando come base comune le coordinate geografiche ed un’unica mappa georeferenziata dell’area di studio.

Nel corso dei prossimi tre anni saranno dapprima definite le specifiche tecniche del GIS, e successivamente elaborate le informazioni multisorgente e multiformato (metainformazione) che costituiranno l’ossatura primaria del GIS stesso.

Obiettivo finale del Comitato  (oltre questo triennio) sarà la realizzazione di un Regional Integrated Information System (RIIS) che consenta la consultazione delle informazioni tramite Internet, per offrire ai diversi utenti la possibilità di acquisire in tempo reale i dati raccolti nel GIS, ma anche in prospettiva di interagire direttamente per accrescere l’informazione disponibile inserendo nuovi dati ed informazioni.

Azioni:

Prodotti finali:

I principali prodotti che possono essere fin da ora previsti sono:

• uno strumento da utilizzare in interazione con il piano di gestione del SNP

• un archivio contenente livelli sofisticati di dati scientifici a disposizione dell’intera comunità scientifica mondiale.

La ricerca di base necessaria alla realizzazione del progetto:

Ricerca nel settore Scienze Ambientali:

Ricerche limnologiche e paleolimnologiche: Negli ultimi due anni (2000-01) è stata avviata la raccolta delle informazioni limnologiche ottenute a partire dal 1990. Tutti i dati disponibili sono stati inseriti in un database relazionale (DataBase Ev-K²-CNR) realizzato in ambiente ACCESS e tutte le informazioni sono state georeferenziate. Questo database è stato pensato e realizzato come prototipo per il progetto complessivo di GIS ed attualmente è in corso di implementazione con l’inserimento delle fotografie degli ambienti lacustri visitati in circa 10 anni. I dati inseriti nel database coprono approssimativamente il 50% dell’area del Parco e sono:

• la geomorfologia del territorio,

• la climatologia,

• le deposizioni atmosferiche,

• l’idrochimica lacustre,

• la biologia delle acque e dei sedimenti,

• la paleolimnologia.

Cassificazione morfologica ed idrochimica dei corpi lacustri: La classificazione morfologica dei laghi della Valle del Khumbu è iniziata nel 1990 con le prime indagini idrochimiche, poiché si era resa evidente fin dall’inizio la necessità di comprendere quali fossero i laghi permanenti da studiare, quale fosse la loro dimensione e collocazione geografica. Fu quindi avviato il progetto di Catasto dei Laghi della Valle del Khumbu, che attualmente copre circa la metà dell’area del SNP. Tale Catasto, che costituisce di fatto il primo embrione di GIS della Valle del Khumbu, sarà completato nel triennio 2003-2005 estendendolo a tutto il Sagarmatha National Park ed avvalendosi della cartografia nazionale nepalese più recente. Attualmente sono già disponibili per circa 60 laghi le principali caratteristiche morfologiche e per circa una trentina sono disponibili singoli dati sull’idrochimica o, in minor misura, per alcuni corpi idrici, serie di dati ripetute nel tempo nel corso del decennio scorso.

Obiettivo della ricerca di questo settore è il completamento della classificazione idrochimica, da affiancare a quella geochimica per l’interpretazione dei dati dei macrocostituenti che costituiscono la matrice dei corpi lacustri. Più specificatamente, si prevede un’integrazione con i dati relativi ad altre ricerche, quali:

• catalogazione delle risorse genetiche vegetali,

• monitoraggio dei ghiacciai,

• tutela dell’ambiente e della cultura di montagna,

• risorse naturali e sviluppo sostenibile,

• determinazione dell’impatto antropico,

• conservazione della biodiversità: la zoocenosi a grandi mammiferi,

• salute, turismo ed ambiente.

Biodiversità in Nepal (BIONEP): Un ruolo particolarmente esemplificativo nella raccolta di informazioni da georeferenziate è dato dallo studio in aree campione delle popolazioni di uccelli e mammiferi carnivori. Lo studio deve fornire dati qualitativi (presenza/assenza delle specie), quantitativi (abbondanza delle specie) e, per quanto possibile, biometrici ed etologici.

Obiettivo principale del lavoro è quello di raccogliere dati ai fini di:

1. sviluppare ed adattare alla situazione nepalese metodologie speditive e relativamente economiche (in modo particolare per quanto riguarda le analisi dei dati raccolti e le analisi di laboratorio) atte a conoscere e stimare la consistenza delle popolazioni di uccelli e mammiferi carnivori, validi bioindicatori per progetti di conservazione della natura e pianificazione del territorio;

2. suggerire programmi di conservazione della natura e di pianificazione del territorio;

3. preparare piani di gestione faunistica all’interno e all’esterno di aree protette;

4. costruire la base per un archivio di dati sulle popolazioni di uccelli del Nepal (a lunghissimo termine sarà così possibile ricavare informazioni sui trend delle popolazioni animali);

5. arricchire le conoscenze eco-etologiche e morfologico-biometriche dell’avifauna nepalese.

 I dati faunistici raccolti andranno inseriti nel GIS in modo da poterli interpolare con le caratteristiche di uso del suolo e del paesaggio.  Il lavoro, che deve essere svolto in cooperazione con un gruppo di ricerca nepalese, ha l’obiettivo finale di rendere i ricercatori nepalesi in grado di portare avanti in autonomia questo genere di ricerche. In tal senso si procederà con una fase in cui i ricercatori italiani e nepalesi lavoreranno assieme sul campo, una seconda fase di elaborazione dati, svolta congiuntamente da italiani e nepalesi in Italia, una terza fase in cui il lavoro di campo può essere svolto in autonomia dai nepalesi ed una fase finale in cui congiuntamente verranno esaminati i risultati complessivi del lavoro.

Questa attività si può considerare come un “caso di studio” da esportare in altre aree adattandone le applicazioni caso per caso.

Ricerca nel settore Scienze della Terra:

Sistema Informativo Territoriale – dati geofisici: Dall’inizio del secolo scorso il patrimonio di informazioni geologiche, sismiche e gravimetriche dell’area himalayana si è venuto man mano arricchendo grazie al lavoro di numerosi ricercatori italiani. Tuttavia questi dati non sono ancora stati raccolti, catalogati ed uniformati all’interno di un’unica banca dati.

Rilevamento geologico: Recentemente si è rivelata di estremo interesse scientifico lo studio delle strutture estensionali (geometria, cinematica, età e relazioni con eventi tettonici compressivi) quali indicatori di una fase tettonica con trasporto verso sud del cristallino dell’Alto Himalaya nella valle dell’Everest. La presenza di queste strutture, che sembrano sovraimporsi alle strutture determinate da una tettonica compressiva, pone infatti importanti quesiti sul modello generalmente accettato di estrusione verso sud del complesso denominato Higher Himalayan Crystallines (HHC). I risultati, sia pur preliminari, delle precedenti missioni effettuate sotto l’egida del Progetto Ev-K²-CNR sono stati già presentati in congressi internazionali e pubblicati su riviste scientifiche.

Occorre tuttavia proseguire le ricerche, localizzandole nell’area del Nepal centro-orientale (regione del Cho-Oyu-Everest-Khumbu), attuando rilievi geologici per perfezionare la cartografia tematica alla scala 1:50.000 e prelevando campioni di roccia per effettuare successivamente misure di laboratorio. Da tali osservazioni sarà possibile quindi definire l’età delle strutture estensionali e la storia relativa alla risalita del HHC. Considerata comunque l’obiettiva difficoltà di accesso in alcune aree remote, è prevedibile l’utilizzo di immagini riprese sia da aereo sia da satellite per l’individuazione dei tratti geologici salienti e delle maggiori strutture a carattere fragile. 

Figura 5. Illustrazione dell’integrazione dei dati scientifici in un sistema di supporto per le decisioni (DSS) per lo sviluppo sostenibile

Progetto integrato di monitoraggio climatico, ambientale e geofisico:

Himalaya Karakorum Environmental Monitoring Network (HiKemNet)

Settori coinvolti:

Scienze Ambientali, Scienze della Terra

Necessità di ricerca:

Le modificazioni climatiche a scala globale hanno una ripercussione locale spesso non ancora ben prevedibile, se si escludono aspetti molto evidenti quali l’aumento delle temperature, lo scioglimento dei ghiacci, ecc. Questa scarsa prevedibilità trova il suo fondamento nel fatto che fino ad ora si è guardato al complesso degli effetti da punti di vista limitati alle singole competenze degli esperti nelle diverse discipline ambientali.

Considerando l’insieme delle potenzialità conoscitive delle discipline che convergono nel Progetto Ev-K²-CNR, e valutando le capacità di penetrazione culturale e scientifica acquisita nel corso di oltre un decennio, il Comitato Ev-K²-CNR ritiene strategico avviare un progetto integrato di monitoraggio climatico, ambientale e geofisico che si proponga di ampliare gli strumenti predittivi dell’impatto del Global Change nell’area del Sagarmatha National Park.

La principale e fondamentale necessità di ricerca è data dal riconosciuto ruolo delle aree remote d’alta quota di essere luoghi fondamentali per descrivere i meccanismi e le entità di trasporto degli inquinanti a scala globale. La recente scoperta di una vasta area di compromissione della qualità dell’aria sopra l’India ed aree limitrofe (http://www.rrcap.unep.org/abc/impactstudy/) accresce la necessità di avviare nuove campagne di misura ed il Comitato, avvalendosi del Laboratorio-Osservatorio Internazionale Piramide, intende partecipare in modo intenso alle ricerche, cercando un coinvolgimento in ambito delle iniziative di studio internazionale che vengono svolte sotto la guida dell’UNEP.

Obiettivi:

I principali obbiettivi che questa attività trasversale si prefigge sono:

• consolidamento delle esperienze scientifiche sviluppate nei settori climatico, ambientale e geofisico;

• diventare punto di riferimento per la comunità scientifica internazionale per l’area himalayana d’alta quota;

• rendere utilizzabili i risultati scientifici come supporto alla gestione del territorio e alle decisioni delle autorità locali, nazionali e regionali

Azioni:

Le azioni che primariamente verranno condotte traggono origine da:

Prodotti Finali:

I principali prodotti che possono essere fin da ora previsti sono:

• Realizzazione di punti di monitoraggio replicabili in altre zone di montagna

• Acquisizione di dati da mettere a disposizione alla comunità scientifica internazionale e di quella locale, interagendo con ICIMOD e le Istituzioni nazionali coinvolte.

La ricerca di base necessaria alla realizzazione della rete di monitoraggio HiKemNet

Ricerca nel settore Scienze Ambientali:

La climatologia: La catena montuosa dell’Himalaya-Karakorum si estende da 26° a 41° N in latitudine e da 70° a 105° E in longitudine (figura 6). L’altezza media dei suoi rilievi, compresa tra 4000 e 6000 m s.l.m., la rende un’imponente barriera che separa il bacino climatico indiano, sottoposto all’influenza dell’oceano, dall’Asia centrale con le sue caratteristiche tipicamente continentali (figura 7). Il clima di questa regione è dominato dal sistema monsonico ma anche altri fattori termici e dinamici intervengono a determinarne il quadro meteorologico. Secondo recenti studi l’altopiano tibetano, ad esempio, svolge un ruolo di primo piano nella dinamica monsonica: in estate, assorbendo radiazione solare e rimettendola nell’infrarosso, esso funge da sorgente di calore sensibile per la regione circostante, provocando anomalie nella distribuzione delle temperature delle masse d’aria sovrastanti, che superano i +4 °C sulla sommità del plateau e possono raggiungere i 9 °C nell’alta troposfera. È certo che l’altopiano del Tibet su scala continentale sia la causa principale dello svilupparsi in quota del forte anticiclone termico denominato “Tibetan High”.

La circolazione degli inquinanti: In questo quadro l’area compresa tra il Bhutan e l’Afghanistan, includendo quindi oltre che l’Himalaya anche tutta la catena del Karakorum, rappresenta un luogo di grande interesse scientifico per studiare i meccanismi di trasporto e di ricaduta degli inquinanti veicolati dall’atmosfera da grandi distanze. La catena dell’Himalaya-Karakorum e le aree montuose limitrofe per la loro altitudine media, profondità e lontananza da grandi aree urbane sono infatti un luogo di deposizione più che di emissione degli inquinanti, al pari delle calotte glaciali, delle isole oceaniche, ecc. Queste aree remote rappresentano un luogo pressoché ideale per esaminare la condizione di “salute generale” del Pianeta. L’Himalaya, oramai riconosciuta come il terzo polo della Terra, si colloca inoltre in una posizione ideale per lo studio dei fenomeni di emissione da due aree altamente antropizzate, la Cina e l’India, che insieme coprono circa il 40 % della popolazione mondiale. In prospettiva tali aree saranno anche quelle più soggette al maggiore incremento di emissioni nei prossimi decenni a seguito della lenta ma costante crescita economica.

Ricerca nel settore Scienze della Terra:

Geodesia e topografia: Nel 1992 per la prima volta in assoluto è stata misurata l’altezza del Monte Everest trasportando in cima la strumentazione necessaria. Grazie all’esperienza acquisita, è stato successivamente possibile misurare le altezze del K2 (1996), del Monte Cervino (1999), del Monte Rosa (2000) e del Cerro Aconcagua in Argentina (2001). Tuttavia il lavoro di ricerca in Himalaya è continuato al fine di completare e migliorare la rete di punti geodetici che congiunge l’Oceano Indiano alla catena Himalayana, e per calcolare con maggior precisione il geoide terrestre sia in Himalaya, sia sulle Alpi europee. Nel corso dei prossimi anni è quindi prevista una nuova misurazione dell’altezza del Monte Everest, utilizzando anche un geo-radar, costruito appositamente, per poter conoscere con esattezza l’altezza della copertura di neve e ghiaccio sulla cima.

A tal fine occorre poter disporre di dati di posizionamento di precisione GPS (Global Positioning System) aventi come punto fondamentale di riferimento la Piramide. Infatti, a partire dalla campagna del 1991 (Himal’91), che stabilì la prima rete di punti GPS intorno alla valle del Khumbu, diversi Enti internazionali hanno fatto riferimento al punto GPS stabilito nei pressi della Piramide per i propri esperimenti. Le richieste per utilizzare tale punto sono giunte da Germania, Francia, Cina e Stati Uniti. Grazie a tali campagne di misura la rete geodetica Himal’91 è stata ampliata verso ovest e verso est. La disponibilità di una stazione GPS permanente presso il Laboratorio-Osservatorio Internazionale Piramide consentirebbe quindi il collegamento del Progetto Ev-K²-CNR con la rete mondiale di misure GPS, costituendo il nucleo embrionale dell’unica rete permanente di posizionamento di precisione della catena Himalaya, riferimento sicuro per ogni futura campagna di misure geodetiche nella valle del Khumbu.

L’attività sismica: La collisione tra placche continentali, evento ricorrente nella storia geologica del nostro pianeta, è responsabile della formazione delle principali catene montuose. La collisione più impressionante oggi, e forse degli ultimi milioni di anni è quella nella zona Himalayana, dove la placca Indiana sta collidendo con quella Euroasiatica.

Lungo l’intera catena Himalayana, la zona del Nepal insieme a quella dell’Hindukush - Karakorum sono le più attive dal punto di vista geodinamico. Qui non a caso si trovano le cime più alte (> 8.000 m s.l.m.) dell’intera catena e del mondo. Tali zone coincidono inoltre con le zone epicentrali di molti grandi terremoti (scosse > 5 gradi della scala Richter).

Sulla base dei dati oggi disponibili, il modello sismotettonico della zona maggiormente accettato indica la presenza di alcuni sovrascorrimenti principali più o meno immergenti a nord, che si estendono dalla Pianura Gangetica al bordo meridionale del Tibet. Oltre a ciò sono state osservate, nella zona dell’alto Himalaya, delle faglie normali orientate grossomodo in direzione E–O apparentemente non compatibili con la generale compressione N – S generata dalla collisione.

Il risultato degli elevati stress orogenici nella zona in questione (recenti misure GPS hanno evidenziato uno spostamento medio di ca. 22 mm/a in una fascia di 100 km nella zona del Lesser Himalaya) è un’elevata sismicità essenzialmente concentrata tra tre sovrascorrimenti principali, l’Himalayan Frontal Thrust, il Main Boundary Thrust e il Main Central Thrust .

Monitoraggio sismologico: Dal 1991 al 1996 ha funzionato presso la Piramide una stazione di rilevamento di attività sismica che registra i fenomeni sismici che interessano la regione himalayana, tettonicamente molto attiva. Gli ottimi risultati fin qui ottenuti possono essere ancor più evidenziati se si considera che nessuna altra stazione simile è installata e funzionate nell’area. Grazie ai dati raccolti è stato possibile migliorare la conoscenza dell’evoluzione geodinamica dell’area himalayana intorno al Laboratorio-Piramide, integrando tali conoscenze con gli studi geologici di campagna.

Tuttavia è possibile migliorare ulteriormente le conoscenze scientifiche grazie all’installazione di una nuova e più moderna stazione sismica digitale a banda larga. Tale stazione verrebbe inoltre collegata al Sistema di Monitoraggio Internazionale (IMS, International Monitoring System) dell’Organizzazione per il controllo delle esplosioni nucleari sotterranei (CTBTO, Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organisation). L’IMS comprende una serie di stazioni localizzate sulla superficie del Pianeta per misurare l’attività sismica e la presenza di radionuclidi, e per registrare segnali idroacustici ed infrasuoni. Ogni Paese firmatario coopera per lo scambio dei dati raccolti, stabilendo di comune accordo un protocollo per la raccolta e la distribuzione dei dati e per il miglioramento della rete di stazioni di rilevamento.

La creazione di una rete di stazioni GPS Master: La determinazione delle coordinate precise di un punto della superficie terrestre è un problema di grande importanza per una grande varietà di applicazioni pratiche e scientifiche: basti ricordare l’ingegneria civile, la cartografia, il catasto, la guida di vicoli ed il rilevamento di movimenti tettonici o franosi del suolo. Attualmente queste coordinate vengono calcolate sulla base di segnali provenienti dai satelliti del sistema GPS.

Per garantire l’affidabilità dei dati ricevuti dai satelliti è stato istituito a terra un sistema di stazioni permanenti detto IGS (International GPS Service) che raccoglie, controlla e pubblica i dati rilevati da una rete che copre tutti i continenti e i cui dati si possono ricevere via Internet. In questo modo le misure GPS registrate in una qualunque parte della terra possono essere riferite alle stazioni più vicine aumentando fortemente la precisione della loro georeferenziazione. Solamente tra stazioni non molto distanti tra loro e che registrino dati per lunghi periodi di tempo, si possono ottenere precisioni di ordine millimetrico.

È noto inoltre che il sistema GPS registra ed elabora segnali radio provenienti da una rete di satelliti orbitanti ad una distanza di circa 22.000 km: poiché questi segnali attraversano la ionosfera e l’atmosfera con inclinazioni diverse ma facilmente determinabili, i segnali GPS vengono ritardati e deviati dalle condizioni fisiche del mezzo che attraversano (densità, temperatura, umidità, ionizzazione) e portano dunque informazioni su di esse.

Lo studio di queste informazioni è di grande importanza per la formulazione di modelli atmosferici impiegabili anche nelle previsioni meteorologiche e nello studio dei cambiamenti globali. Se queste ricerche avranno successo porteranno a dei semplici criteri per le previsioni del tempo locale anche in aree remote.

Possibili siti di monitoraggio.

Figura 6. Distribuzione caratteristica delle temperature a ridosso della catena dell’Himalaya-Karakorum nell’autunno inoltrato. La figura mostra chiaramente l’effetto della barriera e dell’altipiano tibetano. (Immagine tratta da  http://www.wunderground.com/global/IN.html )

Figura 7. Rappresentazione dell’orografia della parte meridionale del continente asiatico. Nella figura è chiaramente rappresentato come la catena dell’Himalaya-Karakorum costituisca una barriera continua ed omogenea che separa fisicamente l’area indiana da quella centro asiatica. (Immagine tratta da http://www.askasia.org/image/maps/maps.htm )