Il sito archeologico di Machu Picchu, riconosciuto dall’UNESCO come Patrimonio dell’Umanità, è esposto a significativi rischi geologici. Frane e smottamenti ricorrenti minacciano la stabilità strutturale e l’accessibilità del sito. Situato all’interno del Santuario Storico di Machu Picchu, il complesso archeologico è caratterizzato da formazioni geologiche del Permiano Superiore-Triassico Inferiore (250-300 milioni di anni fa), prevalentemente costituite da rocce ignee intrusive, tra cui granito e granodiorite, che formano la spina dorsale della Cordigliera di Vilcabamba.

L’area presenta diversi fenomeni di instabilità derivanti da condizioni geomorfologiche e tettoniche complesse, ulteriormente aggravate dai cambiamenti climatici, come lo scioglimento del permafrost, precipitazioni intense e incremento delle temperature. Tali fattori favoriscono l’innesco di processi franosi, tra cui scivolamenti planari, cadute di massi, ribaltamenti, colate detritiche e valanghe.

Nell’ambito dell’azione FPCUP – LATAM “User uptake in Central and South America”, promosso dal programma Copernicus User Uptake, con la partecipazione di ISPRA tra i partner, sono stati condotti studi alcune aree dell’America latina con un approfondimento specifico nell’area di Cusco e nel sito archeologico di Machu Picchu.

L’obiettivo principale dell’azione è incentivare l’adozione dei dati, prodotti e servizi Copernicus nei paesi dell’America Centrale e Meridionale, attraverso un approccio pratico rivolto alle problematiche regionali, quali il monitoraggio del suolo e del movimento del terreno, la valutazione dei rischi naturali e antropogenici e il controllo dell’espansione urbana.

Per il raggiungimento di questi obiettivi, sono state organizzate sessioni informative e corsi di formazione dedicati all’uso delle tecniche di interferometria radar satellitare della costellazione Sentinel-1 (ESA – European Space Agency) e più in generale di immagini satellitari ottiche con tecniche multispettrali.

Lo scorso 3 dicembre 2024, gli esperti del Dipartimento per il Servizio Geologico d’Italia di ISPRA; hanno tenuto a Lima (Perù) il corso “SENTINEL-1 Data for Ground Motion Monitoring: Applicazioni e casi di studio”, coinvolgendo oltre 30 partecipanti appartenenti al settore accademico, alla pubblica amministrazione e all’industria privata. L’evento, organizzato con il supporto della Società Geologica del Perù, si è svolto nell’ambito del XXII Congresso Peruviano di Geologia.

I principali contenuti del corso sono stati: i) Prodotti e dei servizi Copernicus; ii) L’utilizzo delle tecniche di interferometria radar satellitare per il monitoraggio del movimento del suolo e la valutazione dei rischi naturali e antropogenici che minacciano aree urbane, infrastrutture e beni culturali; iii) i risultati preliminari di casi di studio e analisi sul campo condotte a Machu Picchu, Cuenca Saphy (Cusco) e nell’area del Batolite de la Cordillera Blanca.

Nello specifico, la tecnologia DInSAR (Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry) è un metodo di elaborazione delle immagini satellitari SAR (Synthetic Aperture Radar) che permette di misurare con precisione millimetrica modifiche nella superficie terrestre (misure di spostamento). Essa utilizza due o più immagini SAR acquisite in tempi diversi per creare una mappa delle deformazioni puntuali della superficie terrestre permettendo di monitorare le deformazioni del suolo nel tempo e individuare anomalie legate sia a processi di instabilità di lungo termine così come quelli stagionali.

Per valutare i fenomeni di instabilità potenziale nel sito di Machu Picchu, è stato aggiornato uno studio precedentemente condotto nei primi anni 2000, impiegando dati multi-temporali del satellite Sentinel-1 (banda C).

L’analisi ha permesso di generare punti di misura della deformazione del suolo e di correlarli con fenomeni di instabilità potenziale e danni strutturali. I risultati hanno evidenziato piccole anomali e tendenze di deformazione nell’area di studio, dal gennaio 2020 all’agosto 2024. Informazioni fondamentali al supporto della pianificazione e gestione del parco nell’adozione di strategie di mitigazione.

Le prime analisi indicano che la cittadella presenta una deformazione media del terreno e delle strutture inferiore a 1 mm/anno, un valore considerato trascurabile. Tuttavia, esami localizzati, svolti durante un sopralluogo di validazione, hanno rilevato schemi distinti di piccoli spostamenti: 1) Grupo de las Tres Puertas: Sono stati osservati lievi distacchi di mattoni, rendendo necessaria una sorveglianza con strumenti tradizionali in situ; 2) Plaza Superiore e Cittadella Orientale: Sono stati rilevati lievi fenomeni di subsidenza relativa rispetto alle aree adiacenti, suggerendo potenziali movimenti sul fianco orientale. Per questi settori sarebbe raccomandato ad esempio un monitoraggio avanzato tramite sensori in situ wireless (fessurimetri, inclinometri, GNSS) e corn reflector.

L’utilizzo della tecnologia DInSAR ha fornito informazioni utili a comprendere meglio l’interazione tra le deformazioni del terreno e le strutture archeologiche. Questo ha permesso l’identificazione di aree potenzialmente instabili, la rilevazione di anomalie e il tracciamento dell’accelerazione delle deformazioni nel tempo.

L’analisi ha evidenziato inoltre una stretta correlazione tra le anomalie di spostamento e le variazioni climatiche, confermando l’impatto del cambiamento climatico sull’aumento della frequenza e dell’intensità dei fenomeni di instabilità presenti.

I dati raccolti sottolineano l’importanza di approcci scientifici basati su osservazioni satellitari per la prevenzione dei danni e la gestione del sito. La tecnologia DInSAR, pur con i limiti superabili sono con accurate campagne di calibrazione in situ, si conferma uno strumento essenziale per la conservazione del patrimonio culturale minacciato da instabilità geologica e variazioni climatiche, fornendo una base solida per interventi di mitigazione e strategie di conservazione a lungo termine.