Muitas encostas na região da Campânia, na Itália, são cobertas por camadas de solo vulcânico, o resultado de erupções repetidas ao longo de milênios. À medida que os impactos das mudanças climáticas pioram, incluindo a ocorrência de chuvas muito intensas e escassas em áreas localizadas, há uma necessidade crescente, especialmente nesta e em outras regiões italianas que são vulneráveis ​​a deslizamentos de terra, entender a dinâmica que induz tais eventos com mais precisão e desenvolver modelos que possam predizê-los. Quando empregado por meio de sistemas de alerta antecipado adequados, essas ferramentas podem apoiar os tomadores de decisão na adoção de medidas eficazes e eficientes para proteger as pessoas e as próprias áreas de deslizamentos.

Para este fim, o estudo "Explorando potencialidades de reanálise ERA5 para apoiar investigações de deslizamento de terra:um caso de teste da região da Campânia" (sul da Itália) pela Fundação CMCC identifica o potencial da quinta geração de modelos atmosféricos (conhecido como conjunto de dados de reanálise ERA5) desenvolvido pelo Centro Europeu para Previsões meteorológicas de médio prazo para melhorar o desempenho dos sistemas de alerta precoce usados, por exemplo, pela Proteção Civil (Protezione Civile).

Em uma encosta coberta por deslizamentos de solo piroclástico são geralmente causados ​​por uma combinação de dois fatores:as condições anteriores de umidade da encosta e a condição de desencadeamento representada por um evento de precipitação intensa. O sistema de alerta precoce usado atualmente pela região da Campânia usa este último como o único indicador, ignorando as condições antecedentes do solo. Como resultado, cada vez que um evento de precipitação de uma certa intensidade é previsto, qualquer que seja o estado do solo naquele momento específico, o sistema retorna um estado de alerta, pré-alarme ou alarme. Isso aumenta a probabilidade de alarmes falsos e, portanto, de decisões - como o fechamento de estradas - que podem causar interrupções nos serviços que, em alguns casos, poderiam ser evitadas.

"Reanálises são modelos atmosféricos, os mesmos que são usados ​​para previsão. Mas eles geralmente são usados ​​em análises retrospectivas para reconstruir as condições meteorológicas passadas, "explica Guido Rianna, Pesquisador do CMCC e coautor do estudo. "Por causa dessa característica, o objetivo das reanálises não é prever, mas para homogeneizar, do ponto de vista espacial e temporal, dados de diferentes sistemas de monitoramento in situ - como estações meteorológicas - ou de sensoriamento remoto, como satélites. "

A quinta geração de reanálise (ERA5) tem uma resolução espacial muito melhor do que as anteriores, fornecendo variáveis ​​atmosféricas em células de grade de cerca de 30 km de lado. Além disso, É possível acessar gratuitamente dados atualizados diariamente por meio do Climate Data Store do Serviço de Mudanças Climáticas Copernicus. Esses dados variam de 1979 até 5 dias antes da consulta. O curto período de divulgação dos dados permitiu que os autores do estudo presumissem - e depois verificassem - um bom desempenho da ferramenta não apenas para estudos de análise posterior, mas também para fins operacionais, como o desenvolvimento de sistemas de alerta precoce.

"Primeiro verificamos a confiabilidade da reanálise ERA5 na reprodução de históricos de chuvas que levam a eventos de deslizamento de terra que realmente ocorreram na área estudada, "diz Alfredo Reder, Pesquisador do CMCC e primeiro autor da publicação. "Próximo, analisamos o evento específico de deslizamento de terra que ocorreu em Nocera Inferiore (Campania) em 4 de março de 2005. Verificamos que, naquele evento, as estimativas de umidade do solo oferecidas pela ERA5, embora não esteja livre de restrições e limitações, teria sido capaz de observar um valor muito alto em termos de teor de água ao longo de toda a cobertura. Assim, Pudemos dar o passo final de avaliar a possibilidade de usar essas reanálises operacionalmente para um sistema de alerta precoce. Na última fase de nossa pesquisa, verificamos que os conjuntos de dados ERA5, se usado como um proxy para apoiar uma decisão, poderia melhorar a confiabilidade do modelo de previsão usado atualmente na Campânia, porque eles podem fornecer informações sobre as condições anteriores de umidade do talude, que são um fator predisponente para um evento de deslizamento. "

Os resultados do estudo sugerem o potencial desta ferramenta especialmente para minimizar falsos alarmes, evitando alarmes perdidos.

“Qualquer especialista em deslizamentos de solos piroclásticos diria que a ocorrência de um evento de precipitação intensa em setembro na Campânia, acontecendo em um solo seco, raramente pode desencadear um deslizamento de terra, "conclui Rianna." Mas até o momento há uma falta de suporte observacional quantitativo para afirmar isso. Hoje, um tomador de decisões de Proteção Civil, com base em estudos existentes na literatura, não podia deixar de soar o alarme no caso de previsão de um evento de precipitação com certas características:não podia apoiar esta escolha com dados sobre o estado do solo no período anterior (exceto para algumas encostas limitadas). Nossa pesquisa mostra que o ERA5 pode preencher essa lacuna e, portanto, minimizar o número de alarmes falsos. "

Os resultados desta pesquisa se aplicam ao caso de deslizamentos piroclásticos, características da área estudada. A próxima etapa será verificar a adequação das reanálises ERA5 para o mesmo propósito, mas no caso de outros tipos de solo, como solos argilosos que levam a deslizamentos de terra lentos, que são características de várias áreas da Itália, como os Apeninos do sul e algumas áreas de Basilicata e Campânia.