Pericolul conţinut de sistemele geomorfologice de albie şi versant pentru comunităţile umane, cu precădere în areale cu fragmentare mare, se înscrie ca o prioritate în cercetarea geomorfologică după 1990, o dată cu declararea deceniului ‘90 ca deceniu de luptă împotriva dezastrelor naturale (IDNDR) şi cu adoptarea rezoluţiei E/1999/L44 de către Consiliul Economic şi Social al ONU, privind continuarea activităţilor legate de reducerea efectelor dezastrelor naturale, pe perioada 2000-2010 (UNISDR). Unul dintre obiectivele de bază ale acestui comitet îl reprezintă elaborarea strategiei şi metodologiilor de inventariere, prognoza, analiza, precum şi de prevenire prin monitorizare a suprafeţelor instabile.

        Surprinderea elementelor de instabilitate potenţială la nivelul de reacţie a sistemului morfologic, prin intermediul cuplului albie-versant, ca răspuns la transformări naturale sau antropice de mediu, reprezintă o prioritate în contextul schimbărilor globale, în acord cu cerinţele dezvoltării durabile. Senzitivitatea sistemelor morfologice este dată de măsura în care schimbările de mediu introduc modificări în atributele acestora. Cu cât sistemul prezintă o inerţie mai mare în reacţie, acumulând tensiuni, cu atât eliberarea, de multe ori în cascadă a acestor blocaje, conduce la o dinamică neliniară, percepută ca haotică şi cu un mare potenţial de risc pentru comunitatea umană. Sistemele teritoriale cu fragmentare mare reprezintă areale cu instabilitate potenţială maximă, prin faptul că predomină suprafeţele de versant. Vulnerabilitatea sistemelor morfologice de albie şi versant, ca măsură în care acestea pot fi afectate de un hazard, depinde de relaţia dintre senzitivitatea şi capacitatea lor de adaptare. În lipsa capacităţii de adaptare, vulnerabilitatea unui sistem depinde în totalitate de senzitivitatea sa la schimbări de mediu.

        Tema propusă are o deosebită relevanţă în contextul evoluţiilor către noua societate bazată pe cunoaştere în zona europeană a Cercetării, încadrându-se în direcţiile tematice prioritare nr.6 prevăzute în Programul Cadru VI al UE, referitoare la impactul modificărilor globale ale mediului pentru dezvoltarea durabilă (1.1.6.3. Global Change and Ecosystems) şi al VII-lea Program CDT cadru al Uniunii Europene pe perioada 2007 – 2013, (Mediul ambiant, inclusiv schimbări climatice). 

        Scenariul încălzirii climatice are efecte întârziate la nivelul de reacţie al suprafeţei topografice, cu inerţie şi rezistenţă mare la schimbare, dar cu reorganizări pe termen lung şi foarte lung, cu un potenţial mare de pericol pentru comunităţile umane. Riscul geomorfologic şi hidrologic este indisolubil legat de prezenţa elementului antropic în teritoriu (presupunând probabilitatea de producere a fenomenului natural şi pagube pentru comunităţile umane potenţial afectate), ceea ce implică un proces educaţional în paralel cu implementarea unui pachet de măsuri adecvate (unul din dezideratele prioritare ale DOMODIS).

        În tendinţele de cercetare pe plan mondial a hazardului şi riscurilor generate de instabilitatea sistemelor geomorfologice se acordă o atenţie prioritară dezvoltării de metodologii noi de evaluare a senzitivităţii şi vulnerabilităţii complexelor de albie şi versant, din perspectiva inter şi multidisciplinară, cu scopul realizării unei baze comune şi comparabile de date (IV International Conference on Geomorphology, Bologna, 1997, Third International Workshop DOMODIS, Bucureşti, 1999, V International Conference on Geomorphology, Tokyo 2001: 30th Congress of the IGU – One Earth, Many Worlds, a Joint International Geomorphology Conference on Geomorphology and Sustainability, 2004 Glasgow; European Geosciences Union, General Assembly: Natural Hazards, 2005, Viena; VI International Conference on Geomorphology, 2005, Zaragosa). De asemenea, un aspect major îl constituie studiile de geomorfologie aplicate la sisteme urbane şi rurale (Alexander, 1991; Laurini, 2001).

        În contextul schimbărilor globale de o reală importanţă, se dovedesc a fi informaţiile stocate în baze de date. Corelarea informaţiilor cu aspectele geografice impune utilizarea sistemelor informatice de tip GIS (Geographical Information System): Pyykonen, 2001, Zerger, 2002, Lillesand, Kiefer, Chipman, 2004 etc. 

        Preocupările cele mai recente sunt orientate spre sisteme de gestiune capabile să stocheze, să regăsească rapid şi să prelucreze date spaţiale: ArcGIS, InterGraph, MapInfo, Surface etc. Ele permit digitizarea informaţiei geografice şi punerea ei în corelaţie cu informaţii cantitative şi calitative disponibile ca urmare a măsurătorilor din ultimele decenii (Rigaux, Scholl, Voisnard, 2002; Shekhar, Chawla, 2002). Aducerea informaţiei la un sistem unitar permite apoi prelucrarea ei atât prin modele spaţiale cât şi prin modele matematice. Aplicarea unor astfel de modele permite studiul senzitivităţii sistemelor de albie şi versant la schimbările globale produse în contextul hidrologic, climatic şi al biosferei. De o reală importanţă este şi cuantificarea impactului economico-social al acestor schimbări reflectat în costuri de investiţii, de operare şi întreţinere. Informaţiile observate şi cele calculate vor constitui elemente de bază pentru fundamentarea deciziilor în situaţii de risc real. 

        Abordarea se înscrie în contextul metodologic de cercetare a hazardului natural după 1995, o dată cu perfecţionarea mijloacelor SIG, care pot analiza volume mari de date raster, de la prelucrări şi corecţii, până la analize de matematică spectrală. Acumularea de informaţii satelitare de la senzori optici (LANDSAT, SPOT, IRS, IKONOS, QuickBird) şi radar (RADARSAT, JERS, ERS etc) a avut loc pe fondul creşterii necesităţilor de a investiga schimbările globale în perspectiva dezvoltării durabile. Aceste instrumente nu au eliminat latura cercetării terenului, ci dimpotrivă au acordat acesteia noi semnificaţii, o serie de probleme globale putând fi explicate la scară regională: defrişările (Sader, 2003), poluarea pădurilor boreale (Toutoubalina, Rees, 1999, 2001, Rigina et al., 1999), suprapăşunatul în tundră (Rees et al., 2003), efectele defrişărilor din zona boreală (Fitzsimmons, 2003), studiul dinamicii ecosistemelor din preerie (Keetle et al., 2000), dinamica deltelor fluviale (Yue et al., 2002), evoluţia grupărilor urbane şi hazard urban (Laurini, 2001; Edbrooke, Mazengarb, Stephenson, 2003) şi altele. Legendele geomorfologice au fost implementate cu succes în mediul de analiză SIG (Schoeneich et al. 1998, Gentizon et al. 2001), totuşi, procesarea integrată a datelor complexe privind impactul environmental corelat cu dinamica actuală, în contextul dezvoltării durabile, a rămas un aspect mai puţin dezvoltat până în prezent (Hewitt, 1999 sau Berke, 1995, Gornitz, Couch, Hartig, 2002 etc.).

        Analiza diacronică a imaginilor din satelit (Haynes-Young, 2002) are avantajul utilizării acestor surse de informaţii cu rezoluţie temporală, spaţială şi spectrală, de cuprindere spaţială a scenelor utilizate (LANDSAT, SPOT, IKONOS) ce variază de la 185/185 km la 60/60km şi 10,5/10,5 km. Posibilităţile extragerii de date geocodate, imposibil de obţinut prin măsurători de teren, au crescut prin prelucrări digitale şi calcularea de indici ca cei normalizaţi ai vegetaţiei-NDVI, ori cei din grupa tasseled cap ce arată starea vegetaţiei, de identificare a hazardului montan (Kaeaeb, 2001). 

        La nivelul sistemului de analiză pilot, evenimentele de hazard, ca reacţie la schimbări de mediu, se referă, în principal, la alunecări de teren şi viituri/inundaţii.

      În analiza instabilităţii suprafeţelor de versant, literatura străină reflectă în principal două direcţii: tratarea aspectelor inginereşti (lucrări mai recente: Hoek, Bary, 1997, Kilburn, Voight, 1998, Petley, 1999 etc.) şi aplicarea principiilor fizice în modelarea dinamicii de versant (cu o bibliografie foarte amplă, încă din anii 1970-1980, mai recent: Rautela, Lakhera, 2000, Donati, Turrini, 2002 , Guimaraes, 2003, Carrara, Crosta, Frattini, 2003 etc.). Cartarea hazardului geomorfologic are o largă tradiţie în Europa (Demek & Verstappen, 1974, Embleton & Verstappen, 1988, Schoeneich & Reynard, 1993, Besson 1997, Haberling & Hurni 2002) şi România (Surdeanu, 1998, Bălteanu, 2000, Branduş, Grozavu, 2001, Grecu, 2002, Voiculescu, 2002, Armaş, 2003, Grigore, Mihai, 2005 etc.).

        În cadrul proceselor de versant, alunecările de teren provoacă cel mai mare impact asupra comunităţilor umane (Schuster, 1995 a, 1995 b; Schuster, ed., 1996; Alexander, 1992, Glade, 1998, Turner, U.S. Geological Survey, 1997 etc.). Interesul pentru cartarea şi evaluarea hazardului reprezentat de alunecări de teren a crescut considerabil în ultimul deceniu, având drept obiectiv estimarea probabilităţii în timp şi spaţiu de apariţie a evenimentelor cu grad mare de periculozitate pentru societatea umană. De multe ori, însă, procurarea de date privind evenimente trecute este dificilă, făcând aproape imposibil procesul integrării temporale. Ca alternativă au fost dezvoltate hărţile de susceptibilitate la anumite procese, ca evaluări ale probabilităţii spaţiale de producere a evenimentelor cu un grad diferit de risc (Dikau, 1996; Corominas,1998). Au fost dezvoltate metode variate de elaborare a hărţilor de hazard şi susceptibilitate (Hutchinson, 1995, Lee, 2002, Sarkar, 2004, Ayalew, 2004, Moon, Blackstock, 2004), dar fără implicarea unor aspecte procedurale de validare a produselor obţinute (Carrara, Guzzetti, 1995; Chung, 1999; Irigaray, 1999, Luzi şi Pergalani, 1996; Díaz de Terán, 1998; Chung şi Fabbri, 1999; Dhakal, 1999; Remondo, 2001, Remondo, 2003).

  În ultimii 10 ani, agenţii guvernamentale şi institute de cercetare (The Joint Technical Committee on Landslides -JTC; The International Consortium on Landslides - ICL; Research Center on Landslides - RCL; International Landslides Research Group - ILRG; Unit for Sustainable Development and Environment - USDE; Landslide Hazard Committee, SCEC, University of Southern California; California Department of Conservation, Division of Mines and Geology; Natural Hazard Centre, University of Colorado; Disaster Research Centre, University of Delaware; The Benfield Hazard Research Center, Londra, cel mai important centru academic multidisciplinar pe probleme de risc şi hazard din Europa) au investit considerabile resurse materiale şi umane în studii privind susceptibilitatea suprafeţelor de versant, realizarea unor sisteme standardizate de clasificare a alunecărilor din punct de vedere geomecanic (IUGS WG/L), inventarierea fenomenului (WP/ World Landslide Inventory — Landslide Report, 2000) şi conceperea unor materiale cartografice care să redea zonarea hazardului. 

        Cercetări recente în domeniul analizei şi prognozei în spaţiul tri-dimensional al inundaţiilor au demonstrat prin studii comparative că precizia acestor predicţii depinde în mod decisiv de acurateţea datelor de teren (Werner, 2001; Smith, 1997; Marks şi Bates, 2000; Sui şi Maggio, 1999) şi mai puţin de complexitatea modelului hidraulic folosit (Horritt şi Bates, 2002). Dezvoltarea modelelor hidraulice bi-dimensionale, bazate pe integrarea ecuaţiilor curgerii mediate pe adâncime (shallow water flow equations) prin metoda elementului finit, pentru analiza de risc a inundaţiilor, a fost limitată de dificultatea obţinerii sau chiar de lipsa datelor complexe (viteze şi cote locale pe toată zona inundată, fotografii aeriene/satelitare, hidrografe cu o rezoluţie temporală foarte fină) necesare pentru calibrarea şi validarea - în principal a - coeficienţilor de rugozitate, precum şi timpii de calcul foarte mari necesari (Horritt şi Bates, 2001). Prin urmare, în ultimii ani, studiile de impact al inundaţiilor s-au limitat la modele hidraulice uni-dimensionale, bazate pe integrarea numerică a ecuaţiilor Saint-Venant prin metoda diferenţelor finite (care necesită doar date hidrologice obişnuite de cote şi debite, înregistrate la staţiile hidrometrice şi profile transversale şi longitudinale drept date geometrice), însă au evoluat foarte mult în direcţia dezvoltării de noi şi cât mai precise tehnici de achiziţie la distanţă a datelor de teren (prin teledetecţie din satelit sau avion), utile totodată şi pentru urmărirea schimbărilor morfologice ale râurilor. În prezent, unul din pachetele de programe cele mai utilizate în studiul şi analiza complexă a riscului inundaţiilor, care va fi folosit şi în cadrul proiectului de faţă, este produs şi pus la dispoziţie de către Hydraulic Engineering Center al USACE, toate componentele sale având o bază de date comună (HEC-DSS Data Storage System) şi fiind compatibile cu ArcView GIS: HEC-RAS (River Analysis System; program de modelare hidraulică uni-dimensională a curgerii pe râuri) şi HEC-GeoRAS (interfaţă între ArcView şi HEC-RAS creată pentru importul datelor geometrice geo-referenţiate necesare modelării matematice şi totodată pentru exportul în spaţiul tri-dimensional al rezultatelor hidraulice); HEC-GeoHMS (Geospaţial Hydrologic Modeling System) şi HEC-HMS, (program de calcul al aportului lateral datorat scurgerii pe versanţii bazinului hidrografic pornind de la datele de precipitaţii) şi HEC-ResSIM (Reservoir Simulation, program de gestiune a debitelor pe râurile amenajate ce prezintă lacuri de acumulare) şi HEC-FDA (Flood Damage Reduction Analysis, program de evaluare a riscului şi calcul al pagubelor produse de inundaţii). Numeroase articole recente demonstrează capacitatea acestui pachet de programe în modelarea şi prognoza cu acurateţe a inundaţiilor: de exemplu, Knebl s.a., 2005; French, 2003. 

        Cu toate progresele şi eforturile susţinute pe plan mondial în cuantificarea şi dezvoltarea unei metodologii eficiente de evaluare a hazardului legat de procesele de instabilitate ce decurg din reacţia sistemelor morfohidrologice la schimbări de mediu, până în prezent nu există o metodologie focalizată pe delimitarea senzitivităţii sistemelor de albie şi versant, ca element determinant în evaluarea vulnerabilităţii (respectiv a măsurii în care sistemele morfohidrologice pot fi afectate de un anumit eveniment aleator).