I ghiacciai

La maggior parte delle acque continentali si trova allo stato solido nei ghiacciai, enormi distese di ghiaccio che si formano per trasformazione e compressione di accumuli di neve. I ghiacciai occupano circa 1/11 della superficie terrestre, pari a 15 x 106 km², e comprendono gli enormi ghiacciai dell'Antartide e della Groenlandia e quelli presenti sulle maggiori catene montuose. Questi sono i ghiacciai veri e propri, detti anche ghiacciai continentali; i ghiacci che ricoprono i mari circumpolari e formano la cosiddetta "banchisa", diversi per origine e per caratteristiche rispetto a quelli continentali, danno origine ai ghiacciai circumpolari .

La formazione del ghiaccio

L'acqua che precipita a quote o a latitudini elevate sotto forma di neve origina i ghiacciai nelle zone in cui, a causa della bassa temperatura, lo scioglimento della neve in estate non è in grado di bilanciare l'apporto di neve durante l'inverno. Il ghiaccio che costituisce i ghiacciai continentali si forma per progressiva trasformazione dei fiocchi di neve, che sono costituiti da cristalli di ghiaccio che racchiudono aria per il 90% circa in volume. Quando cadono a terra, fondono dopo una permanenza al suolo più o meno lunga. Ma, ad altitudini o a latitudini elevate, non tutta la neve si scioglie durante l'anno: la neve si accumula, il peso degli strati sovrastanti la fa continuamente fondere e la temperatura bassa la fa riconsolidare, finché tutta l'aria inizialmente presente viene eliminata e si formano masse di ghiaccio cristallizzato.

La trasformazione della neve in ghiaccio avviene nel giro di qualche anno e in modo discontinuo, poiché nel corso dell'anno si verificano diverse nevicate, intervallate da innalzamenti e abbassamenti della temperatura.

Morfologia e movimento di un ghiacciaio

Il limite delle nevi persistenti è la quota oltre la quale è maggiore la quantità di neve che cade rispetto a quella che si allontana per discioglimento: la quota a cui si trova il limite delle nevi persistenti è legata a molti fattori, quali l'esposizione, le caratteristiche del rilievo e la latitudine (essa aumenta progressivamente al diminuire della latitudine: varia dal livello del mare nelle regioni polari a 5500 metri nelle regioni tropicali).

Il limite delle nevi persistenti separa in un ghiacciaio il bacino collettore, detto anche circo glaciale, cioè la zona di alimentazione del ghiacciaio in cui la neve si accumula e si trasforma in ghiaccio, dal bacino ablatore, cioè la zona di fusione del ghiaccio, interessata dalla lenta discesa delle colate di ghiaccio, a cui si dà il nome di lingue glaciali; queste ultime possono spingersi molto in basso (anche 2000 m al di sotto del limite delle nevi persistenti) prima di fondere completamente e inoltre, durante il loro movimento, erodono le rocce su cui scorrono e trascinano con sé il materiale roccioso frantumato, che forma le morene . Il circo glaciale appare come una depressione scavata a forma di scodella, ha pareti scoscese su tre lati ed è aperto verso valle (soglia del circo). In genere, quando il ghiacciaio scompare, l'avvallamento del circo da esso abbandonato diventa un laghetto , che persiste finché il suo emissario non ne erode la soglia.

L'accumulo di neve e ghiaccio nel bacino collettore esercita una spinta che innesca la trazione per gravità verso il basso della massa glaciale.

Il ghiaccio manifesta un comportamento ora plastico ora viscoso, per cui il movimento dei ghiacciai non è uniforme e presenta, contemporaneamente, caratteri di scorrimento continuo e di scivolamento in blocchi. In corrispondenza di cambiamenti di pendenza del fondo roccioso, il ghiacciaio tende a formare profonde fratture (crepacci) trasversali nella parte superficiale, dovute alla tensione prodotta dal moto differenziale e dall'attrito, mentre ai lati, dove le pareti rallentano lo scorrimento della massa glaciale, i crepacci tendono a essere longitudinali. Là dove il substrato si curva repentinamente in un rapido gradino, la massa glaciale, per l'aumentata pendenza, accelera il suo movimento. Si originano numerose fratture trasversali e longitudinali, che si intersecano e isolano giganteschi blocchi irregolari e alti anche parecchi metri, detti seracchi.

Secondo le più recenti interpretazioni, il movimento dei ghiacciai (la cui velocità varia da frazioni di metro al giorno per i ghiacciai alpini fino a 20 m al giorno per quelli groenlandesi) sarebbe dovuto sia a un "colamento plastico", regolato dallo spessore della massa interessata, sia a un "colamento per scivolamento", indotto dalla presenza di tasche d'acqua dovute alla fusione del ghiaccio sul fondo per effetto di elevate pressioni e per il flusso di calore proveniente dall'interno della Terra.

Le acque di fusione del ghiaccio tendono a confluire in profondità, formando un vero e proprio torrente subglaciale che sfocia all'esterno attraverso una bocca, più o meno ampia, posta nella parte terminale del ghiacciaio, detta fronte del ghiacciaio (vedi figura).

La classificazione morfologica dei ghiacciai

Il modello di ghiacciaio prima descritto corrisponde al ghiacciaio di tipo alpino; tuttavia, dal punto di vista morfogenetico, si possono distinguere diversi tipi di ghiacciaio, riuniti in ghiacciai continentali, o inlandsis, che costituiscono la quasi totalità delle aree occupate dai ghiacciai, e ghiacciai montani, che comprendono ghiacciai di tipo alpino, himalayano, alascano, scandinavo e pirenaico. Le caratteristiche e la localizzazione di ciascuno di questi tipi sono riassunte nella tabella.

Bilancio glaciale

Il ghiacciaio è un corpo dinamico, che nel tempo varia di dimensioni. Di tali cambiamenti è possibile effettuare un bilancio rapportando le entrate, o alimentazione (l'accumulo di neve), e le uscite, o ablazione (la fusione del ghiaccio). Se l'alimentazione supera l'ablazione il ghiacciaio si espande; se è invece l'ablazione a prevalere, il ghiacciaio si riduce di dimensioni e di volume. Dato che la massa di ghiaccio ha una notevole inerzia, che cresce con l'aumentare della massa, perché le modificazioni risultino visibili occorre che per parecchi anni la tendenza sia costante.

Per registrare anche le piccole variazioni, occorre procedere al bilancio di massa, effettuato anno per anno mediante misurazioni dirette sul corpo glaciale. Le principali misure riguardano:

• lo spessore della neve annuale;
• la densità della neve;
• l'abbassamento della superficie dopo la fusione estiva.

Mettendo in relazione tutte queste misurazioni, è possibile stabilire in quali aree nell'anno è prevalsa l'ablazione e dove invece è l'alimentazione a dominare (la misurazione del bilancio di massa è un'operazione complessa e lunga, che richiede molto tempo e mezzi cospicui).

Un altro tipo di bilancio, più parziale e approssimativo, che tuttavia ha un notevole significato statistico, è quello effettuato tramite la misurazione della variazione delle lingue glaciali. In Italia ogni anno sono tenuti sotto controllo circa 200 ghiacciai durante la Campagna Glaciologica organizzata dal Comitato Glaciologico Italiano.

 

Tipi di ghiacciaio TIPO LOCALIZZAZIONE CARATTERISTICHE PARTICOLARI polare o inlandsis Antartide, Groenlandia ghiacciai grandiosi, che ricoprono estese superfici di terre emerse con uno spessore che supera i 4000 m, con fronti che si immergono nel mare (con 50-60 m di spessore per la parte emersa e oltre 300 m per la parte sommersa) alpino Alpi (soprattutto) ghiacciai nei quali è bene evidente la distinzione fra il bacino collettore (esteso ed elevato) e il bacino ablatore, al disotto del limite delle nevi persistenti himalaiano Himalaia, Karakoram, Pamir, Tibet ghiacciai con le stesse caratteristiche di quelli alpini, ma più imponenti e derivanti da più bacini collettori, che confluiscono in un'unica grande lingua alascano Alaska (in particolare) ghiacciai costituiti da diverse "lingue" che percorrono valli glaciali parallele, che a un certo punto si riuniscono per formare, ai piedi del monte, scandinavo Islanda, Alpi Norvegesi, Montagne Rocciose ghiacciai formati da un unico grande bacino collettore, da cui scendono numerose "lingue" che divergono a raggiera (in parte) pirenaico Pirenei (in particolare) ghiacciai di modeste dimensioni, localizzati al di sopra del limite delle nevi persistenti, fatti quasi esclusivamente dal bacino collettore; mancano