lunedì 19 aprile 2010

Ceneri vulcanici e la cessazione dell'aviazione civile in Europa



Scrivo questi appunti in mezzo ad una crisi senza precedente che comprende il più lungo stato di fermo obbligatorio (groundstop) della storia dell'aviazione civile in Europa. Scrivo da un alloggio di fortuna mentre aspetto la possibilità di tornare in Italia da Londra. Mentre sarebbe troppo presto trarre conclusioni da questo avvenimento, alcune osservazioni preliminari possono essere fatte.

Le forme di eruzione vulcanica esplosiva denominate vesuviana, pliniana e ultrapliniana sono in grado di penetrare la stratosfera e iniettare ingenti quantità di minuscoli particelle di vetro vulcanico, le quali possono rimanere sospese per parecchi giorni. Inoltre, come ha dimostrato l'eruzione del vulcano messicano El Chichón nel 1982, anche i gas vulcanici come l'acido solforico, possono danneggiare severamente gli aerei (Bernard e Rose 1990).

Gli incidenti più discussi sono quelli del 1982 quando due velivoli Boeing 747 in volo da Giacarta all'Australia che hanno sofferto lo spegnimento dei motori e una rapida e involontaria discesa quando hanno volato nel piume di ceneri prodotto dall'eruzione di Galunggung (Tootell 1985) e quello del 1989 in cui un Boeing 747-400 ha subito un analogo impatto (con US$80 milioni di danni) mentre passava in mezzo ai ceneri dell'eruzione di Redoubt Volcano (Casadevall 1994a), Alaska. In tutte e tre casi, l'incidente ha raggiungo il livello 4 su una scala (la "Ash Encounter Severity Index", AESI--ICAO 2001) da 0 a 5 (scontro dell'aereo) di pericolo al volo di fronte a effetti vulcanici.

Comunque, in 25 anni sono 8 incidenti di livello 4 sono successi (ICAO 2001), in confronto con 43 di livello 2 (danni moderati, ma funzionalità del velivolo non compromesso). Questi sono i tipi di impatto sugli aerei riscontrati (Casadevall 1994b):

* danni ai rotori dei motori a reazione
* abrasione dei vetrini della cabina di controllo
* abrasione delle superficie del velivolo, abbassando le sue prestazioni in volo
* compromissione del funzionamento della strumentazione a bordo
* danni ai sistemi di raffreddamento e di aria condizionata
* contaminazione del carburante.

Gli effetti sono potenzialmente catastrofici (Grindle e Burcham 2003), ma non è ancora successo un disastro di livello 5 dell'AESI, malgrado l'eruzione ogni anno di ben 50 vulcani su 500 potenzialmente attivi, e l'ubiquità dell'aviazione civile nel mondo.

Per iniziare, la sicurezza dell'aviazione civile di fronte all'emissione delle ceneri da vulcani in eruzione è un problema ben conosciuto che vanta di 25 anni di studio e diversi manuali (Shun et alii 2009) e simposi (Casadevall 1994b). I lavori pubblicati comprendono studi della teleosservazione delle eruzioni finalizzata al preavviso (ad es. Corradini et alii 2008), studi di particolari situazioni (ad es. Casadevall et alii 1996) e piani di emergenza per affrontare situazioni di particolare rischio o contingenza (ad es. CNMI 2009). Esiste un modello matematico di simulazione e monitoraggio del problema, PUFF, il quale segue la dispersione delle ceneri nell'atmosfera con una formulazione Lagrangiana di avvezione, caduta e diffusione turbolente (Searcy et alii 1998).

Il rischio costituito dai vulcani islandici è ben conosciuto (Pieri et alii 2002), ma in Europa del nord a metà aprile del 2010 si riscontra una notevole mancanza di pianificazione e una tendenza iniziale a sottostimare il rischio. Così, il registro nazionale dei rischi, vitale documentazione di pianificazione di emergenza del Governo Britannico (UK Cabinet Office 2010), non parla del rischio vulcanico all'aviazione. Infatti, l'unico rischio all'aviazione affrontato in tale documento è quello del terrorismo.

Riguardo l'eruzione di Eyjafjallajökull, il governo britannico ha convocato il livello "platino" di comando e controllo (COBRA, Cabinet Office Briefing Room, il livello più alto del sistema di protezione civile) alle 08 e 30 di Lunedì 19 aprile, per una crisi che ha avuto inizio a mezzogiorno di Giovedì 15 aprile. Il ritardo, a mio avviso, evidenzia una tendenza a sottostimare la crisi, una forma di normalcy bias (Omer and Alon 1994) collettivo del Governo e dei gestori della protezione civile nazionale.

Non esiste sufficiente trasferibilità tra i vari mezzi di trasporto pubblico (aereo, treno, pullman, traghetto, ecc.), e non esiste in Europa un piano di contingenza per spostare masse di persone rimaste ferme per la cessazione di uno dei mezzi di trasporto. Il risultato è una risposta molto debole e inefficiente. Nel frattempo, alcune esigenze di spostamento, ad esempio il trasporto di midollo osseo da trapiantare, mettono vite umane in pericolo.

Nel Regno Unito il governo e i mass media parlano molto del rimpatrio dei cittadini britannici rimasti all'estero. Ma secondo qualsiasi principio di equità nei soccorsi dovrebbero parlare dello spostamento di tutte le persone in difficoltà.

Come stanno dicendo i rappresentanti dell'industria dell'aviazione civile, sembra che la strategia di chiusura totale degli aeroporti in fino a 22 paesi dell'Europa sia stata basata sull'avversione al rischio (Schneider 2006), più che sull'analisi accurata della situazione, la quale è arrivata dopo. L'uso di modelli di diffusione e della teleosservazione produce risultati sinottici e comprensivi, ma non necessariamente decisivi. A bassa concentrazione di ceneri è probabile che il problema maggiore sarebbe quello della manutenzione di superficie, strumenti e attrezzi soggetti all'abrasione e all'accumulo di particolati. Ma con il passo del tempo i costi dell'affrontare i rischi di volo diminuiscono rapidamente sotto quelli delle perdite quotidiane di guadagno per passeggeri trasportati.

In conclusione, ciò che serve è un piano europeo per affrontare futuri rischi all'aviazione dovuti alle eruzioni pliniane, e, dato vulcani come Vesuvio, Vulcano e Santorini, non soltanto in Europa del nord. Tale piano dovrebbe prescrivere rapida e decisiva azione, che comprende l'accurato monitoraggio scientifico del rischio e la programmata sostituzione dei modi di trasporto per meglio garantire lo spostamento delle persone che hanno necessità inevitabile di spostarsi.

Citazioni

Bernard, A. and W.I. Rose Jr 1990. The injection of sulphuric acid aerosols into the stratosphere by the El Chichón volcano and its related hazards to the international air traffic. Natural Hazards 3(1): 59-68.

Casadevall, T.J. 1994a. The 1989–1990 eruption of Redoubt Volcano, Alaska: impacts on aircraft operations. Journal of Volcanology and Geothermal Research 62(1-4): 301-316.

Casadevall, T.J. (ed.) 1994b. Volcanic Ash and Aviation Safety: Proceedings of the First International Symposium. U.S. Geological Survey Bulletin no. 2047, 450p.

Casadevall, T.J., P.J. Delos Reyes and D.J. Schneider 1996. The 1991 Pinatubo eruptions and their effects on aircraft operations. Fire and Mud: Eruptions and Lahars of Mount Pinatubo, Philippines. US Geological Survey, Philippine Institute of Volcanology and Seismology, Manila.

CNMI 2009. Interagency Operating Plan for Volcanic-ash Hazards to Aviation in the Pacific Region of the Northern Mariana Islands. Commonwealth of the Northern Mariana Islands Emergency Management Office, Guam, 29 pp.

Corradini, S., C. Spinetti, E. Carboni, C. Tirelli, M.F. Buongiorno, S. Pugnaghi and G. Gangale 2008. Mt. Etna tropospheric ash retrieval and sensitivity analysis using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer measurements. Journal of Applied Remote Sensing 2: paper 023550.

Grindle, T.J. and F.W. Burcham Jr 2003. Engine Damage to A NASA DC-8-72 Airplane From a High-Altitude Encounter with a Diffuse Volcanic Ash Cloud. Technical Manual NASA/TM-2003-212030. NASA Center for Aerospace Information, Hannover, Maryland, 22 pp.

ICAO 2001. Manual on Volcanic Ash, Material and Toxic Chemical Clouds. Document no. 9766-AN/954. International Civil Aviation Organisation.

Omer, H. and N. Alon 1994. The continuity principle: a unified approach to disaster and trauma. American Journal of Community Psychology 22(2): 273-287.

Pieri, D., C. Ma, J.J. Simpson, G. Hufford, T. Grindle and C. Grove 2002. Analyses of in-situ airborne volcanic ash from the February 2000 eruption of Hekla Volcano, Iceland. Geophysical Research Letters 29(16): 19.1-19.4.

Searcy, C., K. Dean and W. Stringer 1998. PUFF: a high-resolution volcanic ash tracking model. Journal of Volcanology and Geothermal Research 80(1): 1-16.

Schneider, T. 2006. Risk aversion: a delicate issue in risk assessment. In W.J. Ammann, S. Dannenmann and L. Vulliet (eds) Risk 21: Coping with Risks Due to Natural Hazards in the 21st Century. A.A. Balkema, Taylor and Francis, London: 59-66.

Shun, C.M., I. Lisk, C. McLeod and K.L. Johnston 2009. Meteorological services to aviation. Bulletin of the World Meteorological Organization 58(2): 94-103

Tootell, E. 1985. "All Four Engines Have Failed": The True and Triumphant Story of Flight BA 009 and the Jakarta Incident. Pan Books, London, 178 pp.

UK Cabinet Office 2010. National Risk Register of Civil Emergencies. Cabinet Office of the United Kingdom Government, London, 56 pp.