Eventi estremi sui bacini montani: risposte morfologiche e sedimentologiche primarie ed a cascata

Large Infrequent Disturbances (LIDs) overturn the dynamic equilibrium of mountain basins by causing changes (i) to the entire morphological setting, (ii) to the stability of the affected areas and (iii) to the sensitivity to future disruptions. Therefore, the following PhD thesis focused on the mountain basins’ primary and secondary impacts and processes caused by the LID “Vaia” (27th -30th October 2018). The first two chapters have the aim of analysing the hydrological, geomorphic, and sedimentological responses of two mountain catchments characterized by different specific peculiarities: the Rio Cordon Basin and the Tegnas Torrent Basin. Both cases dealt with a catchment-scale holistic approach. In these analyses, particular attention was devoted to the morphological changes along the channel network and to the sediment sources (re)activated on the hillslopes. The two basins showed different predominant responses: mostly mixed (colluvial and alluvial) on the one hand and alluvial on the other. In the former, both the hillslope’s sediment sources (landslides; debris flows) and the entire channel network (hyperconcentrated flows; debris flood) were registered as the main sediment suppliers while, in the latter, streambed remobilization, boulder mobility, incision and lateral erosion were identified as the main sediment-contributing processes. The last two chapters focus attention at reach-scale and have the objectives of providing knowledge on the evolution of mountain streams’ morphological units and on the changes in the sediment fluxes and yields of a mountain basin affected by a large infrequent disturbance (Rio Cordon basin). The availability of pre-event data (i.e. remote sensing and sedimentological-hydrological data) combined with the post-event data collected during the period of the project offered the unique opportunity to understand the post-extreme event hydrological and sedimentological responses of a mountain basin. Both the current morphological condition and sedimentological processes suggest that the Rio Cordon is now heading back to the original state but with a new dynamic equilibrium since (i) the morphology of the system changed during the Vaia event and (ii) the sediment fluxes and stability of the step-pool configuration resulted in line with the prior event condition. As a whole, this thesis has the aim of providing deeper knowledge on the morphological impacts and ongoing recovering processes of mountain basins affected by LIDs in order to deliver possible management tips while considering the resilience state of mountain basins.

Gli eventi estremi sono in grado di stravolgere l’equilibrio dinamico dei bacini montani comportando variazioni (i) all’intero setting morfologico, (ii) alla stabilità delle aree impattate ed (iii) alla vulnerabilità a disturbi naturali futuri. Pertanto, la seguente tesi di dottorato si focalizza sugli impatti primari e sui processi secondari innescati dall’evento Vaia lungo i bacini montani. I primi due capitoli hanno l’obiettivo di analizzare le risposte idrologiche, morfologiche e sedimentologiche di due particolari bacini idrografici dolomitici che si differenziano per caratteristiche specifiche: il bacino del Torrente Tegnas e il bacino del Rio Cordon. In entrambi i capitoli si applica un approccio olistico a scala di bacino. In particolare, le analisi si focalizzano sulle variazioni morfologiche lungo tutta la rete idrografica e sulle aree sorgenti (ri)attivate lungo i versanti. I due bacini presentano diverse risposte predominanti: perlopiù miste (alluviali e colluviali) da un lato e solamente alluviali dall’altro. Nel primo caso, sia le aree sorgenti dei versanti che l’intera rete di canali si registrano come principali zone di apporto di sedimento mentre, nel secondo caso, la mobilitazione del letto del fiume, la mobilità dei grossi massi, l’incisione e l’erosione spondale sembrano essere i principali processi di contribuzione del sedimento. I successivi due capitoli (Capitolo 3 e 4), invece, focalizzano l’attenzione a scala di tratto e hanno gli obiettivi di fornire conoscenza sia sull’evoluzione delle unità morfologiche che sui flussi di sedimento in sospensione di un torrente montano (Rio Cordon) impattato da un particolare evento estremo. La disponibilità di dati pre-evento (i.e. sia dati da remoto che idrologici e di trasporto solido in sospensione) combinati a quelli post evento raccolti durante il periodo di questo progetto di dottorato offre un’opportunità più unica che rara per provare a capire le risposte idrologiche e sedimentologiche del Rio Cordon post evento estremo. Sia la condizione morfologica attuale che i processi sedimentologici suggeriscono che il Rio Cordon stia tornando allo stato originale ma con un nuovo equilibrio dinamico (i) poiché la morfologia dell’intero sistema fluviale è cambiata durante l’evento Vaia e (ii) poiché i flussi di trasporto solido in sospensione e le unità morfologiche sono in linea con quanto registrato prima dell’evento estremo. Nel complesso, il seguente progetto di Dottorato ha l’obiettivo di offrire una conoscenza molto approfondita degli impatti morfologici primari e dei successivi processi di ripristino dei bacini montani impattati da eventi estremi alluvionali. Tali risultati suggeriscono ti tenere conto dello stato di resilienza dei bacini montani prima di intervenire con eventuali opere di sistemazione idraulico-forestali.