Potenziale erosivo nel bacino del fiume Mera. Un approccio tramite il modello D-RUSLE

Soil erosion is considered as one of the major hydrogeological risks affecting European territories. Soil is a non-renewable natural resource, in fact its average annual rate of formation is less than the soil loss recorded every year. Anthropogenic activities and climate change are further accelerating the phenomenon of soil loss. For this reason, understanding the spatial and temporal pattern of soil erosion over the territory is of fundamental importance to support policy decisions and planning of soil management strategies aimed at reducing soil loss. The basin under study extends for the majority on the Italian land in the province of Sondrio and in small part on the Swiss land in the Canton of Grigioni, it is from the confluence of Liro stream and Mera river from Val Bregaglia that Valchiavenna is created. Thanks to the project GE.RI.KO. MERA, in which this thesis work is integrated, a common strategy for the management of the Mera river is to be realized, involving both Italian and Swiss authorities, in order to limit potential conflicts of the water resource use and to minimize the risk of damage to the territory and its inhabitants. In this work the Dynamic Revised Universal Soil Loss Equation (D-RUSLE) model, a modified version by Politecnico di Milano of the well-known RUSLE model, has been used to estimate soil erosion in the transboundary alpine basin of Mera river. In particular, the RUSLE model is modified in order to be more reliable in the analysis of soil erosion on the Alpine territory, which presents particular morphological and climatic characteristics. The modifications to the model concern rainfall erosivity factor, taking into account the non-erosive effect of snowfall and the protective effect of the snow cover, and land cover variations evaluated by introducing satellite images. The objective of the work is to obtain an estimation of the erosion potential of the basin under study, initially based on the study of data from the past decade, then projecting the data on future climate scenarios until the end of the century. It was possible to obtain an estimation of the spatial and temporal variation of the basin erosion potential in the future decades, which taking into account the seasonal variations of snowfall and land cover, led to reasonably accurate results that can be of support to the authorities responsible for decision-making activities aimed at reducing the erosion phenomenon of the territory.

L’erosione di suolo è considerata come uno dei maggiori rischi idrogeologici che colpiscono i territori europei. Il suolo è una risorsa naturale non rinnovabile, infatti il suo rateo annuo medio di formazione è minore della perdita di suolo che viene registrata ogni anno. Le attività antropiche e il cambiamento climatico stanno ulteriormente accelerando il fenomeno della perdita di suolo. Anche per questo motivo, capire l’andamento spaziale e temporale dell’erosione di suolo sul territorio risulta di fondamentale importanza per dare supporto alle decisioni politiche e alla pianificazione delle strategie di gestione del suolo che riducano la perdita dello stesso. Il bacino oggetto di studio si estende per la maggior parte sul territorio italiano in provincia di Sondrio e in piccola parte sul territorio svizzero nel Canton Grigioni, dalla confluenza del torrente Liro e del fiume Mera in Val Bregaglia si forma la Valchiavenna. Tramite il progetto GE.RI.KO. MERA, in cui si inserisce questo lavoro di tesi, si vuole realizzare una strategia comune di gestione del fiume Mera che coinvolga allo stesso modo autorità italiane e svizzere, affinché si limitino i potenziali conflitti d’uso della risorsa idrica e venga minimizzato il rischio di danneggiamento per il territorio e i suoi abitanti. In questo lavoro di tesi è stato utilizzato il modello Dynamic Revised Universal Soil Loss Equation (D-RUSLE), una versione modificata dal Politecnico di Milano del noto modello RUSLE, per stimare l’erosione di suolo del bacino alpino transfrontaliero del fiume Mera. In particolare, il modello RUSLE viene modificato per essere più attendibile nell’analisi dell’erosione di suolo sul territorio alpino, che presenta caratteristiche morfologiche e climatiche particolari. Le modifiche al modello riguardano il fattore di erosività della pioggia, tenendo in considerazione l’effetto non erosivo della precipitazione nevosa e l’effetto protettivo della copertura nivale al suolo, e le variazioni della copertura di suolo valutate tramite l’introduzione delle immagini satellitari. L’obiettivo del lavoro è ottenere una stima del potenziale erosivo del bacino oggetto di studio, inizialmente basandosi sullo studio dei dati del decennio passato, successivamente proiettando i dati sugli scenari climatici futuri fino alla fine del secolo. È stato possibile ottenere una stima della variazione spaziale e temporale del potenziale erosivo del bacino nei decenni futuri, che tenendo in considerazione le variazioni stagionali di precipitazione nevosa e di copertura di suolo, hanno portato a dei risultati abbastanza accurati che possono essere di supporto alle autorità responsabili delle attività decisionali che mirano a ridurre il fenomeno erosivo del territorio.