Muchas laderas en la región de Campania de Italia están cubiertas con capas de suelo volcánico, el resultado de repetidas erupciones a lo largo de milenios. A medida que empeoran los impactos del cambio climático, incluyendo la ocurrencia de lluvias muy intensas y cortas en áreas localizadas, hay una necesidad creciente, especialmente en esta y otras regiones italianas que son vulnerables a deslizamientos de tierra, comprender con mayor precisión las dinámicas que inducen tales eventos y desarrollar modelos que puedan predecirlos. Cuando se emplea a través de sistemas adecuados de alerta temprana, Estas herramientas pueden ayudar a los tomadores de decisiones a adoptar medidas efectivas y eficientes para proteger a las personas y las áreas mismas de los deslizamientos de tierra.

Para tal fin, El estudio "Explorando las potencialidades de reanálisis de ERA5 para apoyar las investigaciones de deslizamientos de tierra:un caso de prueba de la región de Campania" (sur de Italia) de la Fundación CMCC identifica el potencial de la quinta generación de modelos atmosféricos (conocido como conjunto de datos de reanálisis ERA5) desarrollado por el Centro Europeo para Previsiones meteorológicas a medio plazo para mejorar el rendimiento de los sistemas de alerta temprana utilizados, por ejemplo, por la Protección Civil (Protezione Civile).

En una ladera cubierta por suelos piroclásticos, los deslizamientos de tierra suelen ser causados ​​por una combinación de dos factores:las condiciones de humedad de la ladera antecedente y la condición desencadenante representada por un evento de precipitación intensa. El sistema de alerta temprana que utiliza actualmente la región de Campania utiliza este último como único indicador, ignorando las condiciones antecedentes del suelo. Como resultado, cada vez que se pronostica un evento de precipitación de cierta intensidad, cualquiera que sea el estado del terreno en ese momento específico, el sistema devuelve un estado de alerta, pre-alarma o alarma. Esto aumenta la probabilidad de falsas alarmas y, por lo tanto, de decisiones, como cierres de carreteras, que pueden provocar interrupciones en los servicios que, en algunos casos, podrían evitarse.

"Los reanálisis son modelos atmosféricos, los mismos que se utilizan para la previsión. Pero generalmente se usan en análisis retrospectivo para reconstruir condiciones climáticas pasadas, "explica Guido Rianna, Investigador del CMCC y coautor del estudio. "Debido a esta característica, el propósito de los reanálisis no es pronosticar, pero homogeneizar, desde un punto de vista espacial y temporal, datos de diferentes sistemas de monitoreo in situ, como estaciones meteorológicas, o de sensores remotos, como los satélites ".

La quinta generación de reanálisis (ERA5) tiene una resolución espacial mucho mejor que las anteriores, proporcionando variables atmosféricas en celdas de cuadrícula de unos 30 km de lado. Además, Es posible acceder de forma gratuita a datos actualizados diariamente a través del Almacén de datos climáticos del Servicio de Cambio Climático de Copernicus. Estos datos van desde 1979 hasta 5 días antes de la consulta. Un tiempo tan corto de publicación de datos permitió a los autores del estudio asumir, y luego verificar, un buen desempeño de la herramienta no solo para estudios de retroanálisis sino también para propósitos operativos como el desarrollo de sistemas de alerta temprana.

"Primero verificamos la confiabilidad del reanálisis de ERA5 en la reproducción de historias de lluvias que llevaron a eventos de deslizamientos de tierra que realmente ocurrieron en el área estudiada, "dice Alfredo Reder, Investigador del CMCC y primer autor de la publicación. "Próximo, Analizamos el evento específico de deslizamiento de tierra que ocurrió en Nocera Inferiore (Campania) el 4 de marzo de 2005. Verificamos que, en ese evento, las estimaciones de humedad del suelo ofrecidas por ERA5, aunque no libre de restricciones y limitaciones, habría podido observar un valor muy alto en términos de contenido de agua a lo largo de toda la cubierta. Por lo tanto, hemos podido dar el paso final de evaluar la posibilidad de utilizar estos reanálisis operativamente para un sistema de alerta temprana. En la última fase de nuestra investigación, verificamos que los conjuntos de datos de ERA5, si se utiliza como proxy para respaldar una decisión, podría mejorar la fiabilidad del modelo de previsión que se utiliza actualmente en Campania, porque pueden proporcionar información sobre las condiciones previas de humedad de la pendiente, que son un factor predisponente para un evento de deslizamiento de tierra ".

Los resultados del estudio sugieren el potencial de esta herramienta especialmente para minimizar las falsas alarmas, evitando alarmas perdidas.

"Cualquier experto en deslizamientos de tierra en suelos piroclásticos diría que la ocurrencia de un evento de precipitación intensa en septiembre en Campania, sucediendo en un suelo en condición seca, rara vez puede desencadenar un deslizamiento de tierra, ", concluye Rianna." Pero hasta la fecha hay una falta de apoyo observacional cuantitativo para afirmar esto. Hoy dia, un responsable de la toma de decisiones de Protección Civil, sobre la base de estudios existentes en la literatura, No podía dejar de hacer sonar la alarma en caso de que se pronosticara un evento de precipitación con ciertas características:no pudo respaldar esta elección con datos sobre el estado del suelo en el período anterior (a excepción de algunas pendientes limitadas). Nuestra investigación muestra que ERA5 podría llenar este vacío y, por lo tanto, minimizar el número de falsas alarmas ".

Los resultados de esta investigación se aplican al caso de deslizamientos piroclásticos, que son característicos del área de estudio. El siguiente paso será verificar la idoneidad de los reanálisis de ERA5 para el mismo propósito pero en el caso de otros tipos de suelo, como suelos arcillosos que provocan deslizamientos de tierra lentos, que son característicos de varias áreas de Italia, como los Apeninos del sur y algunas áreas de Basilicata y Campania.