I cambiamenti climatici stanno producendo visibili mutamenti anche sulla morfologia delle montagne. È quanto risulta dallo studio Pronounced increase in slope instability linked to global warming: A case study from the eastern European Alps – autori Sara Savi (Università di Potsdam e “guest researcher” a unibz), Francesco Comiti (unibz) e Manfred Strecker (Università di Potsdam) – che ha esaminato tutte le modificazioni dei pendii e le frane avvenute nel bacino del Rio Solda, in Alta Val Venosta, negli ultimi 70 anni. Ciò che è emerso è che l’incremento delle temperature e della velocità dell’avvicendamento dei cicli di gelo e disgelo del permafrost costituisce la maggior minaccia alla stabilità dei pendii nelle quote sopra i 2.500 metri. 

“Da alcuni decenni esistono studi scientifici relativi al ruolo dei cambiamenti climatici nei cedimenti di versante e al distaccamento di porzioni di roccia ad alta quota”, spiega il prof. Francesco Comiti, docente di Gestione dei rischi naturali nelle aree montane, “parecchi sono ora gli studi condotti sulle porzioni più alte delle Alpi (ovvero nel settore occidentale) e presso altre catene montuose di altri continenti. La nostra ricerca è una delle prime sulle Alpi centro-orientali che abbia messo assieme i diversi “indizi” per comprendere i tempi ed i motivi dell’aumentata franosità”.   

Per rendersi conto dei mutamenti all’ambiente di alta montagna i ricercatori hanno cercato le “cicatrici” nel terreno: confrontando le foto aeree della zona degli anni dal secondo dopoguerra ad oggi, hanno localizzato gli eventi di crollo dei versanti (per lo più sotto forma di caduta massi) e ne hanno notato un deciso aumento a partire dal 2000. L’attuale tendenza al riscaldamento climatico registrata nell’area di studio ha contribuito all’elevazione delle aree di distacco delle rocce di circa 300 m, in gran parte provocata dagli effetti combinati dei cambiamenti termici nella roccia e dello “scongelamento” del permafrost. “Le maggiori temperature portano allo scioglimento del manto nevoso. L’acqua che ne risulta si infiltra nelle rocce e poi quando la temperatura torna a scendere, ghiaccia e provoca il fenomeno detto del “frost cracking”: la dilatazione fisica conduce alla rottura dei massi rocciosi e alla loro caduta”, chiarisce Comiti. 

Il verificarsi di colate detritiche (fenomeni intermedi tra frane e piene torrentizie) è aumentato invece solo dal 2010. In questo caso però non si è verificato uno spostamento altitudinale come nel caso dei distaccamenti di roccia, poiché tale fenomeno è principalmente guidato da eventi meteorici estremi, ovvero quelli che superano il 75° percentile della distribuzione dell’intensità e della durata delle precipitazioni in quella zona e a quell’altezza. “Il problema è che l’aumento delle frane ad alte quote crea una maggiore disponibilità di materiale sciolto che può poi essere più facilmente mobilizzato durante episodi di precipitazioni intense”, commenta Sara Savi, ricercatrice e prima firmataria del paper, “quindi un aumento della franosità a quote elevate può comportare un aumento della pericolosità anche a valle, laddove il nuovo materiale prodotto può essere preso in carico e trasportato dai torrenti durante i temporali”. 

Lo studio – svolto dalla Facoltà di Scienze e Tecnologie in collaborazione con l’Istituto di Geoscienze dell’Università di Potsdam, in Germania –  non deve mettere necessariamente in allarme tutte le comunità montane: trattandosi di eventi che interessano le alte quote, spesso i centri abitati, anche di alta montagna, non sono messi direttamente in pericolo da tali processi. Tuttavia molti sentieri ad alta quota sono sempre più frequentati da turisti e sportivi. Questo significa che dobbiamo attenderci – e mitigare – un aumento importante del rischio derivante da colate e crolli ad alta quota. Inoltre, vi sono dei siti nei fondovalle abitati che si trovano allo sbocco di torrenti che raccolgono le colate generate ad alta quota. 

“C’è la prova che l’alto bacino del Rio Solda, e specialmente le aree in prossimità dei ghiacciai, hanno sperimentato una significativa diminuzione della stabilità dei pendii a partire dagli anni 2000, da cui si può dedurre un aumento delle cadute di massi e dei flussi di detriti durante la primavera e l’estate, le stagioni in cui il potenziale passaggio di persone è più probabile”, conclude il docente, “il nostro studio conferma quindi che nelle aree alpine di alta quota si dovrebbe intraprendere una mappatura dei pericoli naturali che tenga conto di scenari diversi o comunque aggiornati rispetto a quelli utilizzati nel passato, visto che il cambiamento climatico ha aumentato il livello generale di pericolo in tali aree”.

(zil)

„Das Interesse nach einem internationalen Austausch ist riesengroß“, freuen sich die Organisatoren Prof. Renato Vidoni, Erwin Rauch und Guido Orzes. Angelegt als ein Intensivkurs für Ingenieursstudenten aus europäischen Universitäten, wurde das Programm innerhalb des Netzwerkes EUCLIDES aufgezogen, das europäische Ingenieursfakultäten/-universitäten vereint. Partner des Programms sind die Universitäten von Girona, Udine und Antwerpen, die Katholieke Universiteit Leuven, die University Colleges Leuven-Limburg (UCLL) und die Universität des Baskenlandes.

Neben klassischen Vorträgen erwartet die Teilnehmer auch virtuelle Rundgänge durch Labors und gemeinsame Gruppenarbeit gebündelt zu verschiedenen Thematiken. Inhaltlich steht eine breite Themenpalette auf dem Programm.

Von Seiten der unibz nehmen sowohl Studierende des Bachelors Industrie- und Maschineningenieurwesen als auch des Masters Industrial Mechanical Engineering an der Woche teil, da sie jahrgangsübergreifend die aktuellsten Themen für Industrie 4.0 aufgreift.

(vic)

Wussten Sie, dass noch im nahen Jahr 2018 nur 3 von 10 Professuren an italienischen Universitäten von Frauen besetzt waren? Die aus Madrid stammende Maria Menendez-Blanco, die an der Fakultät für Informatik im Team von Prof. Antonella De Angeli an der Schnittstelle Mensch-Computer forscht, hat gemeinsam mit Designer Matteo Maria Moretti, Dozent für Visual Design an der Fakultät für Design und Künste und Mitbegründer von sheldon.studio, aktuelle Daten zu Frauen an Universitäten aufbereitet. Beginnend an der unibz mit vergleichendem Blick zu ganz Italien.

In einer mehrteiligen Serie wird das Online-Portal www.salto.bz diese Daten journalistisch aufbereiten. Was bedeutet es für Universitäten heute, wenn über die Hälfte der Studierenden Frauen sind, sich die Lage aber von Forscherinnen über Professorinnen zweiter Ebene bis hin zu Professorinnen erster Ebene ausdünnen?

Die zwei salto-Redakteur*innen Julia Tappeiner und Alex Piovan gehen den Daten auf den Grund und werden wöchentlich einen Einblick in die Universitätswelt geben. Wir hoffen, dass die neue Reihe „Re(searching) gender“ jungen Frauen einen Anreiz bieten möge, ihren Weg in der akademischen Welt zu suchen und Karrieremöglichkeiten nutzen.

(vic)

Ein gemeinsames Forschungsprojekt des Thermo-Fluid-Dynamik-Labors der unibz und der Firma Alperia zielt darauf ab, das Flussökosystem geringstmöglich durch die Entfernung von Sedimenten zu stören und Methoden zu entwickeln, die das Sedimentmanagement umweltverträglicher gestalten.

„Fusion Grant“ nennt sich das Forschungsprojekt, an dem Forscher des Thermo-Fluid Dynamics Laboratory der Freien Universität Bozen am NOI Techpark unter der Leitung von Prof. Maurizio Righetti (im Bild) beteiligt sind. Die Erhebungen zur Studie - die auf den Ergebnissen des abgeschlossenen Sediplan-Forschungsprojekts zum Management von Flusssedimenten basiert - starten in den kommenden Wochen. Ziel ist es, Quantität und Qualität der am Boden der Stauseen abgelagerten Sedimente zu bestimmen und zu untersuchen, wie sich deren Management auf das Ökosystem des Wasserlaufs (Mikroorganismen, Flora und Fischfauna) flussabwärts des Staudamms auswirkt. Das gemeinsame Anliegen? Eine zunehmend ökologisch nachhaltige Wasserkraftproduktion.

Maurizio Righetti, Professor in den Masterstudiengängen „Energietechnik“ und „Nachhaltiges Management hydrogeologischer Risiken in Gebirgsregionen", veranschaulicht die konkreten Gründe, die unibz und Alperia veranlasst haben, das Projekt zu starten: „Unser Ziel ist es, die Nutzungsdauer der Stauseen durch eine Verringerung der Sedimentation zu verlängern und gleichzeitig ein gesundes und vielfältiges Flussökosystem zu erhalten, insbesondere während und nach den Sedimentationsmaßnahmen. Die Verlandung von Stauseen ist auch durch den Klimawandel beeinflusst und stellt eine ernsthafte Gefahr für die Energieerzeugung und das stauseebasierte Hochwassermanagement dar. 

Sedimentablagerungen und damit verbundene Probleme

Insgesamt verwaltet Alperia 34 Wasserkraftwerke in ganz Südtirol. In den Stauseen, die zur Stromerzeugung mit Wasserkraft gebaut werden, sammeln sich im Laufe der Zeit Sedimente verschiedener Art an: Geschiebe, das der Fluss oder Bach flussaufwärts des Stausees transportiert. Dieses Material ist in zweierlei Hinsicht schädlich für das Stromerzeugungssystem, verringert es doch die Kapazität des Reservoirs und kann zudem Schäden an den Turbinen verursachen. Daher ist ein Management der Sedimente ungemein wichtig, beispielsweise durch die Rückführung in den Wasserlauf zugunsten des Ökosystems. 

Projektphasen

Ziel des Projekts ist es, Methoden zu entwickeln, die nicht nur die Überwachung von Sedimentfreisetzungen aus Stauseen ermöglichen, sondern auch deren effektive, ökologisch nachhaltige Gestaltung. In einer ersten Phase erstellen die am Fusion Grant-Projekt beteiligten Forscher digitale bathymetrische GIS-Karten des Stausees. Diese Tieflinienkarten werden vor und nach Freisetzung der Sedimente erstellt, und zeigen somit klar die Veränderungen in der Geschiebemenge an. Die Daten zu den Wasserabflüssen und Sedimenttransporten liefert Alperia über ihre Messstationen: Anhand dieser Informationen können Alperia und unibz mathematische Modelle erstellen, die einer numerischen Simulation der Bodenerosion und der Sedimenttransportprozesse am Stauseegrund dienen. 

eDNA als biologischer Tracer

Aufgrund der Datensätze können die besten Entlandungsstrategien in Bezug auf das Ökosystem des Flusses entworfen werden. Um die Auswirkungen der Sedimentfreisetzung in Bächen flussabwärts von Dämmen zu untersuchen, werden die Forscher eDNA-Proben im Wasser des Stausees und flussabwärts nehmen. e-DNA ist Umwelt-DNA, also Fragmente jener DNA, die von Organismen an ihre Umgebung abgegeben und in Umweltproben von Wasser oder Sediment nachgewiesen werden können. Die analysierten Daten werden - unter Verwendung von e-DNA als biologischen Tracer – Aufschluss darüber geben, ob und welche Organismen im Ökosystem vorzufinden sind. Sie zeichnen ein klares Bild der Biodiversität. „Basierend auf den Studienergebnissen kann das Labor Verfahren zur Sedimentfreisetzung vorschlagen, die sowohl die langfristige Lebensdauer eines Staudamms als auch die Minimierung der ökologischen Auswirkungen auf die flussabwärts gelegenen Ökosysteme gewährleisten", schließt Prof. Maurizio Righetti. „Schließlich werden gezielte Maßnahmen zur Verhinderung von Bodenerosion untersucht, um so die Sedimentproduktion an der Quelle zu begrenzen und die Häufigkeit der Freisetzungsvorgänge zu reduzieren, was die ökologische Nachhaltigkeit erhöht."

„Als Wasserkraftbetreiber verfolgen wir im Sedimentmanagement mehrere Ziele: in erster Linie geht es darum die Sicherheit unserer Stauseen, Wasserfassungen und Anlagen zu gewährleisten, indem wir das Sediment vor den Schleusen unserer Stauseen entfernen“, erläutert Georg Premstaller, Verantwortlicher Hydraulik, Umwelt und Simulation von Alperia. „Langfristig geht es energiewirtschaftlich darum, das Stauvolumen unserer Anlagen beizubehalten, um die durch die Energiewende auf erneuerbare Energien noch wertvollere Regelenergie auch in Zukunft durch unsere Stauseen erzeugen zu können. Aus hydraulischer Sicht kann das Zurückhalten und Entnehmen des Sediments in den Stauseen dazu führen, dass die Gewässersohle mit der Zeit erodiert. Um diesem Phänomen vorzubeugen ist es erstrebenswert, das im Stausee abgelagerte Sediment unterhalb der Anlage wieder an das Gewässer zurückzugeben. Jedenfalls geht es darum, die Maßnahmen zur Weiterleitung und zur Entnahme des Sediments möglichst so zu gestalten, dass der Einfluss auf die Umwelt und im spezifischen auf den Gewässerlebensraum begrenzt ist. Im Rahmen des „Fusion Grant“ möchten wir gemeinsam mit der Universität Bozen weitere, vertiefende Grundlagen schaffen, das Sedimentmanagement unserer Anlagen weiter zu verbessern,“ so Premstaller.

Das Zusammenlegen der Kompetenzen der Freien Universität Bozen und Alperia ist für das Erreichen der Forschungsziele entscheidend. Einerseits kann Alperia auf ein engagiertes Forschungsteam, Technologie, Wissen und Infrastruktur im unibz-Labor am NOI Techpark zählen, andererseits wird die Universität Zugang zu Gerätschaften des Unternehmens und den Kenntnissen seiner Techniker erhalten.

Foto: unibz

(vic)

Die neuerliche Schließung von Schulen infolge des mittlerweile dritten Lockdown belastet eine Gruppe von Kindern und Jugendlichen ganz besonders: all jene, die auch sonst größere Schwierigkeiten haben, den Anforderungen der Schule gerecht zu werden. In einer Befragung von mehr als 3000 Lehrkräften, die Prof. Dario Ianes vor einem Jahr durchführte, gaben 36 % an, dass ihre Schüler*innen mit Förderbedarf während des ersten Lockdown überhaupt nicht am Fernunterricht teilnehmen konnten; rund 20% wurden ausschließlich von Integrationslehrpersonen unterrichtet und hatten keinen Kontakt zur restlichen Klasse. Die Ergebnisse, zu denen der bekannte Inklusionsexperte kam, decken sich in ihrer Botschaft mit den Zahlen, die das Statistikinstitut ASTAT für Südtirol erhob: Demnach stellten Schüler*innen mit Beeinträchtigungen in Grundschulen ein Drittel aller Kinder, die sich nicht am Fernunterricht beteiligten; in den Mittelschulen waren es mit 45,5% fast die Hälfte, und an den Berufs- und Oberschulen 40,2%.

Warum die Begleitung von Kindern und Jugendlichen mit besonderen Bedürfnissen im vergangenen Jahr so schlecht funktioniert hat, hat Prof. Dario Ianes nun gemeinsam mit Rosa Bellacicco, Forscherin am neuen Kompetenzzentrum für Inklusion im Bildungssystem, in einem Beitrag für eine aktuell erschienene Publikation im Verlag  Erikson beleuchtet: „Bambini, adolescenti e Covid-19 - l'impatto della pandemia dal punto di vista emotivo, psicologico e scolastico“ lautet der große Rahmen, innerhalb dessen Ianes und Bellacicco auf Basis internationaler Forschung und eigener Studien auf die besondere Situation von Kindern mit besonderem Bildungsbedarf eingehen. „Man kann die Pandemie mit einem großen Kamm vergleichen, der durch das “Haarbüschel” Schule fährt und dabei in den verschiedensten Knoten hängenbleibt“, ist das Bild, das Prof. Dario Ianes dafür verwendet. Die Knoten, von denen er spricht? Die mangelnde Veränderungsbereitschaft eines Teils des Lehrkörpers, Rückstände bei der Digitalisierung von Italiens Schulen und vielfach sehr oberflächliche Beziehungen zwischen Schüler*innen mit Integrationsbedarf und dem Rest der Klasse. „All diese Knoten ziehen und schmerzen”, sagt Ianes, „vor allem, weil wir in Zeiten der Pandemie nicht mit beiden Händen arbeiten können. Hätten wir sie davor gelöst, hätten wir nun weit weniger Probleme”. 

Probleme, die sich laut Befragung der Inklusionsexperten auch bei Schüler*innen mit Beeinträchtigungen äußerten, die weiterhin am Unterricht teilnahmen. „Mehr als die Hälfte der befragten Lehrkräfte meldete deutliche Verschlechterungen im Verhalten, dem Lernerfolg, der Autonomie und der Kommunikationsfähigkeit von Integrationschüler*innen“, erklärt Rosa Bellacicco. Wie die Analyse der entsprechenden Daten gezeigt hätte, seien diese negative Entwicklungen nicht allein im Zusammenhang mit der generellen Belastungen der Pandemie zu sehen, sondern auch direkte Folge eines wenig inklusionsfreundlichen Fernunterrichts. 

Generell hat das Forscher-Duo drei besonders kritische Faktoren ausgemacht, die zu einer hohen Drop-Out-Rate oder Benachteiligung von Schülergruppen mit besonderem Bildungsbedarf im Fernunterricht führt: die digitale Kluft, also die Tatsache, dass manche Schüler*innen aus kognitiven, aber auch aus finanziellen Gründen ganz oder teilweise von der Nutzung digitaler Technologien ausgeschlossen sind; die Unterschiede in der Unterstützung durch das Elternhaus, die besonders oft Kindern und Jugendliche mit Migrationshintergrund benachteiligen. Doch auch auf pädagogischer und didaktischer Ebene gäbe es Probleme, die Kinder mit besonderen Bildungsbedürfnissen im Fernunterricht a priori ausschließen: „Wenn online für alle dasselbe Programm im Frontalunterricht geboten wird, können Kinder mit besonderen Bedürfnissen kaum mithalten“, sagt Bellacicco. 

Wie zahlreiche Best Practices beweisen, gäbe es aber auch im Fernunterricht viele Möglichkeiten der guten Inklusion: mit Arbeiten in Kleingruppen, in denen die Schüler mit Integrationsbedarf in engem Kontakt mit ihren Klassenkameraden arbeiten können, mit differenzierten Arbeitspaketen, die allen Schüler*innen die bestmögliche Förderung ermöglichen, sowie der Schaffung eines inklusiven digitalen Lernumfelds. Gerade letzteres sehen die Inklusionsexperten als einen Schlüssel, um die Knoten der Inklusion schneller lösen zu können. „Wir brauchen mehr Weiterbildung von Lehrpersonen in diesem Bereich und wir brauchen mehr Seilschaften – unter den Integrationslehrkräften, die Wissen und Best Practices im Bereich Inklusion teilen und weitergeben, aber auch unter Schüler*innen. Denn gute Inklusion ist überall dort möglich, wo in den Klassenzimmern miteinander und voneinander gelernt wird“, so Ianes und Bellacicco. 

(su)