I ghiacciai vengono spesso immaginati come blocchi di ghiaccio immutabili che, spinti dalla gravità, scivolano lentamente a valle modellando il paesaggio. A volte, però, questo lento avanzamento si trasforma in un’accelerazione improvvisa, durante la quale il ghiacciaio si muove a una velocità di ordini di grandezza superiore a quella abituale. Tali eventi possono avere effetti drammatici sull’ambiente: agendo come un bulldozer, erodono le valli, fratturano la superficie del ghiacciaio creando crepacci, ostruiscono le valli laterali formando dighe di ghiaccio che danno origine a laghi temporanei e, qualora queste dighe cedano, possono scatenare inondazioni catastrofiche. Inoltre, man mano che i ghiacciai avanzano verso il mare, l’aumento del distacco di blocchi di ghiaccio (calving) e dello scioglimento contribuisce in modo significativo all’innalzamento del livello del mare. Comprendere i meccanismi alla base di queste spinte improvvise è dunque fondamentale per gli scienziati che monitorano l’instabilità dei ghiacciai in tutto il mondo e le relative implicazioni nel dibattito sul cambiamento climatico.
Fasi di accelerazione
Parker Wilkerson, della Boise State University, insieme ai suoi colleghi, ha preso in esame il Sít’ Kusá (ghiacciaio Turner), in Alaska – un ghiacciaio ripido e caratterizzato da numerosi crepacci – per studiare come la pioggia possa innescare tali accelerazioni. Attraverso misurazioni GPS effettuate tramite strumenti installati attorno al ghiacciaio, i ricercatori ne hanno registrato la posizione ogni 15 secondi, monitorando le variazioni di velocità a breve termine rispetto al movimento a lungo termine. I dati sono stati poi confrontati con le stime delle precipitazioni, validate dalle rilevazioni della stazione meteorologica del vicino aeroporto di Yakutat, per verificare l’esistenza di una correlazione tra gli eventi piovosi e le accelerazioni del ghiacciaio. I risultati, pubblicati sulla rivista The Cryosphere, confermano tale legame.
Confrontando un periodo di accelerazione (2020-2021) con una fase di scorrimento lento (2022-2024), il team ha riscontrato che oltre la metà degli eventi piovosi ha provocato un aumento della velocità. In un singolo giorno si è raggiunto un picco di 7,5 metri, pari a un incremento della velocità del 116%, ovvero più del doppio. Questi episodi di accelerazione sono durati, in media, il doppio (66 ore) rispetto a quelli osservati durante i periodi di scorrimento lento; inoltre, tendevano a manifestarsi 12 ore dopo l’inizio della pioggia, a condizione che le precipitazioni raggiungessero almeno i 20mm. Tre giorni dopo, il ghiacciaio è tornato a una condizione di stabilità.
Tuttavia, sebbene durante la fase di quiescenza le accelerazioni indotte dalla pioggia fossero meno frequenti, quando si verificavano richiedevano un accumulo di 60mm di precipitazioni dall’inizio dell’evento e determinavano un incremento percentuale della velocità molto più marcato (251%), raggiungendo il picco, in media, 32 ore più tardi. Nonostante tale aumento di velocità si traduca in soli 1,5 metri al giorno, esso risulta proporzionalmente più significativo, dato che, in condizioni normali, il ghiacciaio si muove a una velocità di base estremamente ridotta.
In entrambe le fasi, l’accelerazione del ghiacciaio è risultata più pronunciata nelle porzioni a valle rispetto a quelle situate più in alto nella vallata; ciò è probabilmente dovuto a una combinazione di fattori, tra cui la topografia del territorio, la forza di gravità e l’azione dell’acqua di fusione, che favorisce il movimento.
Drenaggio dinamico
I ricercatori spiegano che il fenomeno dell’accelerazione improvvisa (o surge) dipende dall’efficienza del sistema di drenaggio del ghiacciaio. Un sistema efficiente è costituito da canali interconnessi – che si sviluppano sulla superficie, all’interno e alla base del ghiacciaio – i quali consentono all’acqua piovana e a quella di fusione di defluire rapidamente; in tal modo, il ghiacciaio rimane a diretto contatto con il substrato roccioso sottostante, proseguendo il suo lento e costante avanzamento.
Al contrario, un sistema inefficiente crea dei problemi: l’acqua rimane intrappolata in sacche isolate sotto il ghiaccio o all’interno dei sedimenti basali (noti come till), senza possibilità di deflusso. L’afflusso continuo di acqua in tali sacche genera un aumento della pressione che contrasta il peso del ghiaccio sovrastante, riducendo l’attrito e creando uno strato lubrificante che permette al ghiacciaio di scivolare rapidamente sul terreno sottostante. Questo processo, definito scivolamento basale, può verificarsi anche in altre circostanze: quando il peso del ghiaccio raggiunge un punto critico, l’elevata pressione modifica la temperatura di fusione, generando uno strato d’acqua tra il ghiacciaio e la roccia sottostante.
Prospettive future
Queste scoperte, che chiariscono il legame tra l’efficienza del drenaggio e la velocità dei ghiacciai, sono fondamentali per consentire agli scienziati di perfezionare i modelli previsionali sulla perdita di ghiaccio nei decenni a venire. L’evoluzione dei pattern meteorologici, che potrebbe portare a un aumento delle precipitazioni piovose, rischia di diventare un fattore determinante per la frequenza e la durata di tali accelerazioni improvvise negli anni futuri. A causa di una maggiore fusione in un mondo più caldo, è probabile che si assista a una continua perdita di ghiaccio glaciale; è dunque necessario comprenderne le implicazioni per il livello del mare, in particolare per le comunità costiere e insulari esposte al rischio di inondazioni.
Sebbene utili, i modelli sono resi complessi dal fatto che i ghiacciai sono in continua evoluzione e i loro sistemi di drenaggio possono mutare su scale temporali che vanno dai decenni agli anni, fino addirittura ai singoli giorni. Pertanto, per quanto gli scienziati possano tentare di prevedere il comportamento dei ghiacciai in un mondo più caldo, la loro natura enigmatica fa sì che alcuni aspetti possano rimanere, forse per sempre, imprevedibili.