Georadar: analisi teorica e sperimentale per il monitoraggio di ghiacciai = Theoretical and experimental analysis of GPR data for glacial monitoring

Il presente elaborato di tesi ha come obiettivo l’applicazione della tecnologia geofisica “Ground Probing Radar”, o georadar, per determinare lo spessore e la morfologia di due importanti ghiacciai della Valle d’Aosta. Questo studio si colloca tra le metodologie del monitoraggio ambientale, le quali costituiscono il primo passo per la valutazione della pericolosità nel contesto montano di alta quota. Nello specifico, l’analisi è stata condotta per individuare discontinuità ed eventuali cavità interne agli apparati glaciali, e valutarne le condizioni di pericolosità associate. Molti autori hanno analizzato i trend di riduzione volumetrica e superficiale e di arretramento frontale dei maggiori ghiacciai italiani a partire dalla Piccola Età Glaciale (PEG), il quale picco di espansione viene convenzionalmente riferito all’anno 1850. Dagli studi condotti è emerso che nel corso degli anni i corpi glaciali hanno subìto dei forti mutamenti, con rilevanti conseguenze sul bilancio di massa e sul volume complessivo dei ghiacciai. Nell’elaborato sono stati analizzati i dati GPR di due campagne geofisiche rispettivamente sul ghiacciaio Rutor, nel comune di La Thuile, e sul ghiacciaio Cherillon in Valtournenche. L’acquisizione dei dati è stata differente per i due casi studio, anche in relazioni alle diverse finalità che hanno condotto le misurazioni. Sul Rutor è stato utilizzato un GPR collocato su elicottero, con cui si sono stati acquisiti 10 profili georadar, rappresentativi dell’area indagata. L’antenna utilizzata durante le misurazioni è stata centrata su basse frequenze (70 MHz) al fine di monitorare la morfologia della copertura glaciale e poter raggiungere notevoli profondità di indagine. Sullo Cherilon, invece, sono state effettuate una serie di campagne di misura allo scopo di individuare e monitorare la presenza di una cavità endoglaciale, in seguito a mancate venute d’acqua nei corsi d’acqua a valle. L’acquisizione dei dati è avvenuta trascinando il GPR sulla superficie del ghiacciaio per indagarne le strutture interne, al quale è stata associata un’antenna con centro di frequenza pari a 200 MHz. L’elaborazione dei dati è consistita nell’attenuare il “rumore” di fondo, amplificare le alte frequenze e mettere in evidenza particolari riflessioni. Inoltre, ogni sezione è stata geo-referenziata grazie alle informazioni registrate da un’antenna GPS associata allo strumento. Infine, i radragrammi ottenuti sono stati interpretati in relazione al contesto in cui stati generati. Per quanto riguarda il Rutor, è stato possibile stimare gli spessori del ghiaccio e della neve attraverso un’operazione di picking: la differenza tra le quote inferiori e quelle superiori di ciascuno strato interessato, ha restituito rispettivamente valori di spessori medi per ogni profilo analizzato. Le analisi condotte sulle sezioni dello Cherillon hanno evidenziato delle riflessioni anomale identificate da iperboli di diffrazione, che sono state ricondotte alla presenza di una cavità. Attraverso un’operazione di migration, è stata circoscritta l’area di collocazione della stessa. Tuttavia, non è stato possibile decretare con precisione la forma della cavità e le proprietà chimico-fisiche del suo contenuto, per i quali scopi sono necessarie altre tecnologie integrative. Alla luce di questi studi è possibile affermare che, in un contesto sempre più colpito dagli effetti del cambiamento climatico, le indagini di monitoraggio svolgono un ruolo fondamentale. Tra le principali tecnologie geofisiche, il GPR si contraddistingue per la sua versatilità, praticità e rapidità di esecuzione, e si pone alla base di molte indagini condotte dagli esperti per analizzare i trend evolutivi dei mezzi indagati.