Alluvioni e frane agiscono di concerto ma, mentre è possibile, con un buon grado di approssimazione, seguire il percorso di un'onda di piena in pianura, è molto più difficile la previsione che si può fare nelle valli interne, poiché vengono a mancare i tempi necessari per la predisposizione di difese o allertamenti.

La ricerca scientifica ha contribuito a indirizzare gli enti e le amministrazioni istituzionalmente competenti verso metodologie costruttive e pianificatorie in grado di regimare con successo corsi d'acqua, costruire dighe, proteggere versanti, mettere in sicurezza zone di frana.

Allo stato attuale si è in grado di elaborare metodologie di studio e sperimentare tecniche di intervento e sistemi di controllo per la mitigazione del rischio, definendo un modello idraulico-idrologico del territorio al fine di prevedere interventi coordinati e priorizzati per la salvaguardia della pubblica e privata incolumità.

Lunghi anni di disattenzione nei confronti delle risorse naturali, che sono limitate nello spazio e nel tempo e difficilmente rinnovabili, rendono molto faticosa l'azione di recupero e salvaguardia territoriale, che dovrà necessariamente basarsi su strutture snelle, capaci di produrre un continuo aggiornamento dei dati in rapporto al mutare delle condizioni territoriali determinate dallo sviluppo delle attività umane.
Dalle esperienze maturate al Dipartimento della Protezione Civile lungo l'arco di un quindicennio è emersa, inequivocabilmente, la necessità di ricondurre ad un'unica normativa le attività di previsione e prevenzione per il rischio idrogeologico.
La necessità è quella di non disperdere energie organizzando, nel rispetto delle competenze amministrative, la programmazione per bacino idrografico.

 Le frane

 Le frane e tutti i processi di erosione dei versanti sono un fenomeno naturale che produce gli indispensabili apporti sedimentologici per la formazione delle pianure alluvionali sulle quali si concentra la massima parte dell'attività e dell'insediamento umano.
È un errato sovradimensionato uso del territorio quello che ha trasformato il naturale processo di modellazione della superficie terrestre in una calamità naturale. L'occupazione per usi insediativi o attività industriali, lo sviluppo delle vie di comunicazione, un eccessivo disboscamento e pratiche agricole nuove o non sufficientemente sperimentate hanno contribuito a innescare o accelerare processi di degrado dei versanti già presenti per le caratteristiche climatiche, geologiche e geomorfologiche del territorio.

Ai fini della formazione di un programma di Previsione e Prevenzione, più che le tipologie e le velocità del fenomeno franoso vanno analizzate le cause scatenanti del fenomeno che non sempre sono naturali, ma dipendenti dalla continua trasformazione dell'ambiente operata dall'uomo che, con un'accorta politica territoriale, possono essere ridotte o rimosse.

L'erosione geologica

L'erosione della roccia inizia con lo sgretolamento, che causa alterazioni negli strati rocciosi superficiali; nei climi aridi lo strato superiore della roccia può espandersi a causa del calore del sole e staccarsi dagli strati inferiori. Se la roccia è costituita da diversi minerali, questi possono espandersi a velocità diverse e rompere la roccia stessa. I frammenti più piccoli possono essere trasportati dal vento e accumulati altrove, sotto forma di dune o di strati di polvere. Il materiale può anche essere portato via da un improvviso temporale.

Nei climi umidi la pioggia contribuisce sia chimicamente sia meccanicamente all'erosione delle rocce. Durante il passaggio nell'atmosfera la pioggia assorbe anidride carbonica, formando acido carbonico che dissolve alcuni minerali e ne decompone altri: i duri feldspati di granito divengono argilla e alcuni minerali in basalto si combinano con ossigeno e acqua formando ossidi di ferro, quali la limonite. Questo tipo di erosione viene intensificato dalle alte temperature.

Nei climi freddi il gelo frantuma le rocce in quanto l'acqua piovana, penetrata nelle loro crepe, si espande quando gela; le rocce vengono rotte anche dalle radici delle piante.

Un tipico esempio è il Grand Canyon, situato nell'Arizona nordoccidentale, inciso dal fiume Colorado. Il Grand Canyon attraversa un altopiano arido posto tra 1525 e 2745 m d'altezza, una regione in cui i corsi d'acqua hanno dato vita ad accentuati fenomeni di erosione. È inoltre disseminato di antiche formazioni laviche, colline formate da detriti vulcanici e intrusioni di rocce ignee. La superficie dell'altopiano è leggermente inclinata in direzione sud-ovest e i suoi versanti più elevati sono coperti da piante sempreverdi; lungo il margine settentrionale crescono invece fitte foreste. La vegetazione delle valli è costituita principalmente da piante tipiche del clima desertico, quali agave e yucca. Il clima dell'altopiano sovrastante il canyon è rigido, con notevoli escursioni termiche; all'interno del canyon le temperature estive possono essere molto elevate ma rimangono miti durante l'inverno. Il Grand Canyon è stato inciso in gran parte dal corso del fiume Colorado. Altri fattori hanno tuttavia contribuito alla formazione di questa suggestiva gola. Uno di questi è il dislivello di 365 m tra la sponda settentrionale del canyon, formata dal Kaibab Plateau, e il bordo meridionale, più basso e formato dal Coconino Plateau. L'acqua proveniente dal lato settentrionale è così confluita nel canyon formando valli tributarie, mentre i corsi d'acqua del lato meridionale sono defluiti in direzione sud senza incidere valli nelle pareti del canyon; anche i letti rocciosi sottostanti sono leggermente inclinati verso sud-ovest, con il risultato che l'acqua freatica proveniente da nord scorre verso il canyon, contrariamente a quella proveniente da sud. Inoltre, le rocce dell'intera regione hanno subito fenomeni di fessurazione e fagliatura e le fratture risultanti da tali processi hanno contribuito alla rapida erosione della gola.

L'origine del Grand Canyon risale a tempi relativamente recenti: si ritiene che il fiume abbia iniziato la sua opera di erosione circa 6 milioni di anni fa e che il fenomeno sia stato accentuato da un innalzamento dell'altopiano del Colorado. Se il canyon è di origine recente, non lo sono altrettanto le rocce di cui sono costituite le sue pareti: la maggior parte degli strati si depositarono come sedimenti marini, a prova della precedente presenza del mare in questa regione.

Le piene

 L'acqua corrente di ruscelli e fiumi agisce con potenza nell'erosione delle rocce; alcuni minerali vengono dissolti e le pietre trascinate via. I fiumi erodono progressivamente le valli in cui scorrono; un ghiacciaio che si sposta lentamente rimuove tutto il materiale roccioso che trova sul suo percorso. I frammenti di roccia che restano incastonati sul fondo e sui lati della massa di ghiaccio in movimento fungono da agenti abrasivi, sgretolando e dilavando la roccia che forma le pareti e il fondo delle valli montane.

L'erosione di scogliere e spiagge è causata dalle onde e dalle correnti dell'oceano, soprattutto durante le tempeste. In molte regioni la progressiva diminuzione del terreno costiero dovuta all'erosione rappresenta un grave problema; l'azione delle onde, tuttavia, non si estende a grandi profondità.

L'acqua gioca un ruolo importante nel trasporto del materiale eroso: quando una zona riceve più acqua di quanto il terreno possa assorbire, quella in eccesso scorre verso le quote inferiori trascinando detto materiale. I lievi pendii sono soggetti all'erosione da "ruscellamento'', nella quale il cosiddetto deflusso superficiale rimuove un sottile strato della superficie, senza lasciare tracce visibili dell'erosione, la quale può essere bilanciata dalla formazione di terreno nuovo. Spesso, tuttavia, soprattutto nelle zone aride con scarsa vegetazione, il deflusso superficiale si raccoglie in piccoli ruscelli; il suolo e i detriti scavati da questi ruscelli vengono depositati nelle valli, ma la maggior parte raggiunge il mare tramite i torrenti e i fiumi. Ogni anno il Mississippi deposita circa 300 milioni di m³ di sedimenti nel golfo del Messico. L'erosione modifica progressivamente l'aspetto della superficie terrestre e le forme dei continenti attraverso l'azione di onde e maree e la formazione di nuovi terreni prodotta dai sedimenti trasportati dai fiumi. Questi incidono sempre più profondamente i loro letti fluviali formando gole e valli: il Grand Canyon, profondo oltre 2000 m, è l'esempio più spettacolare, per dimensioni e per profondità, di un canyon prodotto dall'azione di un fiume, in questo caso il Colorado. L'effetto globale dell'erosione dei rilievi comporta, in tempi geologici molto lunghi, la riduzione delle terre emerse al livello del mare: ad esempio, in ogni periodo di 7000-9000 anni, l'area drenata dal Mississippi perde in media 30 cm d'altezza. In opposizione a questa tendenza, le eruzioni vulcaniche e i movimenti della crosta terrestre innalzano montagne, altipiani e nuove isole. Gran parte della geologia studia le forze e i risultati dell'erosione.

L'erosione del suolo

Senza le attività umane, le perdite di suolo dovute all'erosione sarebbero probabilmente bilanciate in molte zone dalla formazione di nuovi terreni. Le terre vergini sono protette da un manto di vegetazione; quando piove su una superficie erbosa o alberata, una parte dell'umidità evapora prima di raggiungere il terreno e di procedere all'erosione. Alberi ed erba fungono da frangivento e la rete di radici aiuta il terreno a non spostarsi sotto l'azione di pioggia e vento. L'agricoltura e la silvicoltura, come pure l'edilizia, lo sviluppo industriale e la costruzione di strade, hanno tuttavia parzialmente o, spesso, completamente distrutto la vegetazione e hanno accelerato l'erosione di certi tipi di terreni. L'eccesso di pascoli e di coltivazioni ha avuto effetti disastrosi in alcune parti del mondo, quali la Dust Bowl, la regione degli Stati Uniti divenuta desertica negli anni Trenta. Molti storici ritengono che l'erosione del suolo sia stata determinante nel complesso di cause riguardanti le migrazioni di alcune popolazioni e che hanno portato alla siccità e alla scomparsa di certe civiltà: le rovine di città rinvenute in alcune regioni aride, ad esempio in Medio Oriente, indicano che, un tempo, i terreni circostanti erano fertili e sfruttati dall'agricoltura.

Il processo di erosione

Con il termine erosione si intendono i processi demolitori risultanti dall'attività fisica delle acque correnti; per tutti gli altri casi sono stati coniati specifici vocaboli. Si parla di: erosione marina o abrasione, dovuta al mare; erosione eolica o corrosione, dovuta al vento; erosione glaciale o esarazione, dovuta all'azione dei ghiacciai; erosione pluviale, dovuta all'azione della pioggia; erosione antropica, dovuta a fenomeni che sono conseguenze di azioni umane. L'erosione avviene, fondamentalmente, grazie a due processi di natura diversa: fisici, per esempio variazioni di temperatura o variazioni di pressione dell'acqua; chimici e biochimici, per esempio fenomeni di dissoluzione o alterazione. L'aumento delle conoscenze su altri corpi solidi del sistema solare ha portato al riconoscimento di fenomeni di erosione extraterrestri. Per esempio l'erosione lunare, cioè l'insieme dei processi erosivi che si verificano sulla Luna, si basa essenzialmente sulla continua azione di bombardamento della superficie lunare da parte di meteoriti di differenti dimensioni.

L'erosione fluviale

Nell'ambito dei processi morfogenetici esogeni, l'erosione fluviale assume un ruolo tipicamente distruttivo, contribuendo in maniera determinante alla demolizione dei rilievi. La qualità e la quantità di materiale asportato variano in rapporto sia alla natura delle rocce, sia alle condizioni climatiche, all'elevazione e alla topografia che caratterizzano l'area interessata, sia ancora al tipo e alla densità della copertura vegetale. Nel caso specifico dell'erosione dovuta alle acque correnti, le modalità d'azione si possono così schematizzare: le acque dilavanti, defluendo sulle superfici inclinate a guisa di una pellicola più o meno increspata, asportano miriadi di particelle limose o argillose dal suolo vegetale, sottoponendolo a una continua "decapitazione"; successivamente, non appena le acque dilavanti convergono verso docce topografiche dando vita a corsi d'acqua d'importanza crescente, il fenomeno erosivo diventa localizzato lungo gli alvei di questi ultimi. Si parla allora di erosione incanalata, nell'ambito della quale si possono distinguere una componente verticale, che si manifesta sul fondo, e una orizzontale o laterale, che interessa invece una o entrambe le sponde. Dai rapporti intercorrenti fra le predette componenti dipende la conformazione del profilo trasversale dell'alveo e, su scala maggiore, della valle di un corso d'acqua. L'uno e l'altra risultano infatti stretti e profondi quando predomina l'erosione verticale, mentre diventano ampi e piatti nel caso in cui sia attiva la sola componente laterale. Particolari condizioni morfologiche e geologiche possono poi favorire l'insorgere di un'erosione vorticosa, nella quale la componente verticale diventa localmente esasperata: si parla allora di erosione

Cause dell'erosione

L'attività umana accelera molto i ritmi di erosione naturali, infatti l'uomo coltiva ripidi pendii senza adeguati terrazzamenti, pratica un'irrigazione poco razionale, sfrutta troppo il suolo, finchè la sua solida struttura cede. Quel che è peggio, elimina la protezione degli alberi e il suolo portato via dall'acqua e dal vento finisce nell'Oceano.

Questo fenomeno è assai grave per la nostra civiltà.