Sabbie-mobili

Indiana Jones, Lawrence D'Arabia, Star Wars… Tutti siamo cresciuti guardando film di avventura dove le sabbie mobili sono in grado di risucchiare per intero delle persone, trascinandole nel loro oscuro ventre. Ma siamo sicuri che sia davvero così? Vediamo insieme non solo perché si formano le sabbie mobili, ma anche quali tipi ci sono e quali sono i reali rischi nel caso qualcuno ci finisca dentro. Pronti? Vamos!

Cosa sono le sabbie mobili?

Le sabbie mobili sono un mix di sabbia, argilla e acqua con una ridotta capacità di sostenere pesi. Nonostante possano formarsi in molti tipi di ambiente diverso, possiamo dire che la maggior parte delle sabbie mobili si trovi in prossimità di sorgenti naturali, di fiumi, nelle paludi oppure in spiagge durante la bassa marea. Quello che le rende pericolose è il loro aspetto: all'apparenza sembrano terreno solido ma non appena ci si cammina sopra si inizia a sprofondare, come se tutto fosse diventato liquido. Come è possibile?

Il meccanismo di formazione delle sabbie mobili

Normalmente la sabbia è composta da tanti grani che, avendo forme irregolari, contengono tra di loro una percentuale di spazio vuoto che varia dal 30 al 70%. Nonostante questi valori di vuoto così alti, la frizione tra i grani permette alla struttura di resistere ai carichi e, proprio per questo, possiamo tranquillamente camminare sulla spiaggia quando siamo in vacanza senza sprofondare.

Il fenomeno delle sabbie mobili si verifica quando la sabbia è satura, cioè quando gli spazi vuoti vengono riempiti in buona parte da acqua. Questo riduce drasticamente la frizione tra i granuli, impedendo alla sabbia di sostenere peso. Per questo quando una persona finisce sulle sabbie mobili si verifica all'improvviso una perdita di stabilità da parte della sabbia che, come un fluido, tende a scorrere verso il basso, trascinando con sé il malcapitato.

Comportamento fisico delle sabbie

Vale la pena spendere due parole per spiegare più nel dettaglio perché ciò accade. In fisica, le sabbie mobili sono definite come un fluido non-newtoniano. E che significa?
Semplificando al massimo possiamo dire che si tratta di un fluido che cambia le proprie caratteristiche a seconda dello sforzo applicato. Ciò significa che le sabbie mobili si comportano come un solido fintanto che qualcuno non ci cammina sopra (cioè fintanto che non applichiamo uno sforzo). Quando invece il malcapitato ci mette un piede sopra, il comportamento delle sabbie mobili cambia in una frazione di secondo, iniziando a comportarsi come un liquido (per questo si parla di "liquefazione" delle sabbie) e facendo lentamente scivolare la persona verso il basso. Più la persona si dimenerà, più aumenterà lo sforzo; più aumenterà lo sforzo, e più aumenterà la liquefazione. Per questo la cosa migliore è non agitarsi quando si finisce in mezzo alle sabbie mobili!

Le sabbie mobili sono pericolose?

Le sabbie mobili sono molto meno pericolose di quello che ci hanno sempre mostrato i film… O meglio, sono pericolose ma per altri motivi.
Come confermato da uno studio pubblicato su Nature, consideriamo che mediamente le sabbie mobili hanno una densità pari a circa 2 kg/litro, mentre la densità media dell'essere umano (essendo composto per la maggior parte da acqua) è attorno ad 1 kg/litro. Questo vuol dire che, camminando per sbaglio sulle sabbie mobili, tenderemo a galleggiare. Questo non significa che possiamo camminarci sopra senza sprofondare ma che, anche nel peggiore dei casi, non potremmo essere risucchiati più a fondo dei nostri fianchi. Dimentichiamoci le scene da film dove le persone annegano letteralmente nel suolo!

Questo da una parte può farci stare più tranquilli, ma di certo non aiuta a risolvere il problema: restare bloccati nel terreno può essere estremamente pericoloso. Per questo motivo ogni anno ci sono diversi morti legati alle sabbie mobili. Uno tra i principali rischi è quello dell'annegamento: se ad esempio le sabbie mobili si trovano su una spiaggia, l'aumento della marea può intrappolarci sotto al livello del mare. In caso di sabbie mobili in zone remote e difficilmente accessibili, c'è anche il concreto rischio di non riuscire a scappare e morire di stenti. Questo, ad esempio, è quello che può accadere agli sfortunati animali che ci cadono dentro.

Perché è complicato scappare?

Una volta che le nostre gambe sono sprofondate, il comportamento della sabbia cambia nuovamente: smette di comportarsi come un liquido e torna ad essere come un solido. A quel punto si è a tutti gli effetti seppelliti dalla vita in giù nella sabbia, e le pressioni nel terreno rendono estremamente complicata la nostra liberazione. Pensate che il fisico Daniel Bonn ha stimato che per tirare fuori un piede servono circa 10 mila Newton, cioè la stessa forza che servirebbe per sollevare un'automobile dalle medie dimensioni!

sabbie mobili allerta

Come uscire dalle sabbie mobili?

Non disperiamo: uscire dalle sabbie mobili per fortuna è possibile. L'importante è non affidarsi alla forza bruta ma all'ingegno.
La prima cosa da tenere a mente è che più ci muoviamo e più la sabbia si comporterà come un liquido, facendoci affondare. La cosa più semplice da fare è quella di sdraiarsi sulla schiena e aprire le braccia: così facendo si aumenta la superficie del nostro corpo, diminuendo la pressione sulla sabbia e favorendo il galleggiamento, permettendo – molto lentamente – alle nostre gambe di uscire naturalmente dalla morsa del terreno.

In alternativa, se possibile, si può aggiungere dell'acqua all'interno delle sabbie mobili: se ne viene messa abbastanza il terreno smette di comportarsi come un fluido non-newtoniano e diventa liquido a tutti gli effetti, permettendo una più facile risalita da parte della vittima. È così che spesso i soccorritori estraggono le persone che restano intrappolate nelle sabbie mobili.

Le sabbie mobili asciutte

Tutt'altro discorso è quello riguardante le cosiddette sabbie mobili asciutte. Queste possono essere viste come delle sabbie mobili normali, dove al posto dell'acqua abbiamo dell'aria. Si verificano tipicamente nei deserti, ad esempio nelle porzioni sottovento delle dune, dove si accumulano grandi quantità di sabbia fine poco compattata e con molta aria al suo interno. Se accidentalmente ci si cammina sopra, si inizia improvvisamente a sprofondare perché il nostro peso va a compattare istantaneamente quella grande massa di sabbia.

In questo caso la tempestività nei soccorsi è centrale: in caso di un ritardo nell'aiuto, potrebbe essere possibile sprofondare totalmente e, di conseguenza, non riuscire ad uscirne incolumi. Le sabbie mobili asciutte si possono verificare anche in altri contesti, come ad esempio all'interno dei granai delle fattorie: nel 2002, in Germania, la BBC ha riportato la notizia di un uomo che è stato salvato per un soffio mentre sprofondava lentamente all'interno di un silos.

sabbie mobili secche

Bibliografia
Khaldoun, A., et al. "Liquefaction of quicksand under stress." Nature 437.7059 (2005): 635-635.
Khamsi, Roxanne. "Quicksand can't suck you under." (2005).

Articolo a cura di
Stefano Gandelli