Multi-Criteria Seismic Vulnerability Assessment of Healthcare Facilities using Fuzzy C- Means Clustering in Cox's Bazar

Nelle zone costiere del Sud-est asiatico, il terreno sotto la terra non è sempre immobile. Le placche tettoniche premono l'una contro l'altra, accumulando energia che può liberarsi improvvisamente sotto forma di terremoto. Quando ciò accade, il pericolo non è solo la scossa stessa, ma ciò che accade agli edifici e ai sistemi di cui le persone si affidano quando il terreno smette di muoversi. Gli ospedali sono tra i sistemi più critici. Se un ospedale crolla o diventa irraggiungibile, le persone che ne hanno più bisogno non possono riceverne assistenza, trasformando un disastro naturale in una catastrofe umana. Per decenni, ingegneri e pianificatori hanno cercato di prevedere quali edifici siano più probabili che falliscano. Esaminano quanto una struttura sia resistente e quanto forte possa essere la scossa del terreno. Ma questo approccio spesso tralascia una parte cruciale del quadro: un ospedale può essere costruito per resistere a un sisma, ma se è troppo lontano per essere raggiunto dalle persone, o se è già sovraccarico per il numero di persone che serve, rimane comunque vulnerabile.

Un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di comprendere questa complessa realtà a Cox's Bazar, un distretto nel sud-est del Bangladesh. Quest'area non è solo sismicamente attiva, trovandosi vicino al confine dove si incontrano enormi placche tettoniche, ma ospita anche il più grande campo profughi del mondo. La regione contiene 184 strutture sanitarie, che vanno da piccoli presidi comunitari a grandi ospedali governativi, al servizio di una popolazione di oltre due milioni di residenti e quasi un milione di rifugiati. I ricercatori volevano sapere quali di queste strutture fossero più a rischio, non solo per la scossa della terra, ma per la combinazione di scossa, distanza e l'enorme numero di persone in attesa di aiuto. Hanno utilizzato un metodo che tratta il rischio come uno spettro piuttosto che come un semplice elenco di "sicuro" o "non sicuro", permettendo loro di vedere come diversi fattori si fondano insieme per creare tipi specifici di pericolo.

Lo studio è iniziato raccogliendo informazioni su ogni singola struttura sanitaria del distretto. Il team ha mappato le loro posizioni e ha calcolato quanto tempo sarebbe necessario per raggiungerle su strada in condizioni normali. Ha inoltre stimato quante persone vivessero entro un raggio di cinque chilometri da ogni struttura, una misura di quante vite dipendano da quell'edificio specifico. Fondamentalmente, hanno esaminato l'importanza strutturale di ogni edificio, notando che i grandi ospedali sono più critici per la sopravvivenza della comunità rispetto ai piccoli presidi. Infine, hanno simulato tre diversi scenari di terremoto: un evento moderato, un evento forte che potrebbe verificarsi una volta ogni 475 anni e un evento massiccio e raro che potrebbe verificarsi una volta ogni 975 anni. Per ogni scenario, hanno calcolato quanto forte sarebbe stata la scossa del terreno in ogni posizione delle strutture.

Invece di classificare semplicemente gli ospedali dal più pericoloso al meno pericoloso, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica informatica che raggruppa le strutture simili in base a tutti questi fattori contemporaneamente. Questo metodo ha permesso loro di identificare quattro modelli distinti di vulnerabilità che apparivano costantemente, indipendentemente dallo scenario di terremoto simulato. Il primo gruppo era composto da grandi ospedali situati nel nucleo urbano costiero. Queste strutture affrontavano una doppia minaccia: erano situate in aree dove la scossa del terreno sarebbe stata più intensa e rappresentavano le destinazioni primarie per l'assistenza di emergenza. Se questi edifici fossero danneggiati, la capacità di risposta dell'intero distretto al disastro crollerebbe. Il secondo gruppo includeva ospedali governativi e cliniche più grandi che servivano popolazioni enormi. Sebbene non si trovassero nelle zone con le scosse più intense, erano a rischio di essere sopraffatti dall'enorme numero di persone che necessitavano di cure, un problema noto come sovraccarico della domanda.

Il terzo e il quarto gruppo hanno rivelato un tipo di pericolo più sottile. Un gruppo di strutture, principalmente piccoli presidi nell'entroterra e sulle isole, affrontava un rischio di isolamento. Questi edifici erano spesso lontani dalle strade principali, il che significava che anche se la struttura fosse rimasta in piedi, le strade che portavano ad essi avrebbero potuto essere bloccate o troppo lente da percorrere dopo un terremoto. L'ultimo gruppo, che si è rivelato il più sorprendente, era costituito da strutture che servivano i grandi campi profughi nella parte meridionale del distretto. Queste cliniche erano situate in aree con il rischio di scossa del terreno più basso di tutto il distretto. Tuttavia, servivano il maggior numero di persone e la distanza per raggiungerle era significativa. In un'analisi tradizionale che guardava solo all'intensità del terremoto, queste strutture sarebbero state considerate le più sicure. Ma quando i ricercatori hanno aggiunto il numero di persone e il tempo di percorrenza nell'equazione, queste strutture sono emerse come aventi il rischio più alto di un disallineamento tra capacità e domanda. Erano le più probabili a fallire perché la domanda di cure superava di gran lunga la loro capacità di fornirle, anche se l'edificio stesso non si fosse crepato.

I ricercatori hanno scoperto che questo modello di vulnerabilità era straordinariamente stabile. Quando hanno cambiato la dimensione del terremoto simulato, da una moderata scossa a un evento massiccio e raro, il modo in cui le strutture venivano raggruppate è cambiato pochissimo. Solo due delle 184 strutture sono cambiate di gruppo tra gli scenari di terremoto più piccolo e quello più grande. Questa coerenza suggerisce che i rischi non riguardano solo quanto forte scuote la terra, ma sono profondamente radicati nella geografia e nella distribuzione della popolazione del distretto. Lo studio ha evidenziato un difetto critico nel modo in cui la pianificazione dei disastri viene spesso condotta: concentrarsi solo sulla resistenza dell'edificio o sull'intensità della scossa. Ignorando il numero di persone che una struttura serve e quanto tempo occorra per raggiungerla, i pianificatori potrebbero proteggere gli edifici sbagliati.

Le scoperte offrono una via chiara da seguire per i pianificatori dell'emergenza a Cox's Bazar e in regioni simili. I grandi ospedali nel centro cittadino devono essere rinforzati per garantire che possano sopravvivere alla scossa più forte, poiché il loro fallimento sarebbe catastrofico. Le strutture nei campi profughi, nonostante si trovino in una zona sismica più sicura, necessitano di attenzione urgente riguardo all'accesso e alla capacità, forse attraverso migliori reti stradali o scorte mediche pre-posizionate, poiché sono le più probabili a essere sopraffatte. I presidi isolati sulle isole e nelle colline necessitano di soluzioni diverse, come eliporti o piani di evacuazione marittima, poiché il loro rischio maggiore non è la scossa, ma l'impossibilità di raggiungerli. Questo studio dimostra che per proteggere davvero un sistema sanitario, bisogna guardare l'immagine completa: la terra, le strade, gli edifici e le persone. Solo comprendendo come questi elementi interagiscono, le comunità possono prepararsi al giorno in cui la terra si muoverà.