Il “battito” dei ghiacciai visto da satellite

I ghiacciai sono spesso immaginati come componenti immutabili dell’ambiente d’alta quota. Silenziose masse di ghiaccio perenne, eredità di un passato decisamente più freddo dell’era moderna. Una percezione che non potrebbe essere più lontana dalla verità. Un ghiacciaio, per sua stessa definizione, è un corpo di ghiaccio vivo e dinamico, che deve fluire, scorrendo da monte verso valle, per effetto del suo stesso peso. Se un ghiacciaio smette di muoversi, cessa di essere un ghiacciaio attivo e perde anche la denominazione di ghiacciaio. È il caso, ad esempio, del glacionevato o meglio dei glacionevati che oggi costituiscono quello che fu il ghiacciaio del Calderone sul Gran Sasso.

In sintesi, un ghiacciaio deve muoversi per essere vivo. Questa intrinseca vitalità è stata recentemente descritta con un'immagine di grande impatto, condivisa dalla NASA lo scorso 3 dicembre come “Image of the day”, che mostra il “battito” del Ghiacciaio Malaspina, ovvero i movimenti ciclici della sua massa di ghiaccio. A colpo d’occhio, l'immagine evoca un apparato cardiocircolatorio.

Lo scatto è nel dettaglio un fermo immagine di una simulazione (disponibile sul sito ufficiale NASA Science), elaborata per ricostruire i movimenti annuali del Malaspina, nell’ambito di un progetto di mappatura internazionale dei movimenti glaciali, realizzato dai ricercatori del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA.

Malaspina: il Gigante che respira

Il Ghiacciaio Malaspina, situato nel sud-est dell'Alaska, è il più grande ghiacciaio pedemontano del pianeta. Dalle alte quote dei Monti Saint Elias, il ghiaccio si espande sulla pianura costiera, con una distribuzione che ricorda la pastella di un pancake in padella – paragone calzante scelto dalla NASA.

Il ghiacciaio è legato storicamente al nostro Paese. Porta infatti il nome dell'esploratore italiano Alessandro Malaspina (1754-1810), che guidò una spedizione scientifica e politica nell’Oceano Pacifico, al servizio della corona spagnola. Un’impresa complessa dal punto di vista logistica e per durata (5 anni), pertanto spesso paragonata ai viaggi di James Cook o Alexander von Humboldt.

I ricercatori, per la prima volta, sono riusciti a studiarne nel dettaglio il movimento, le pulsazioni del suo ghiaccio, che mostrano una accelerazione in primavera e un rallentamento in inverno.

Come anticipato, l'analisi sul Malaspina è solo la punta dell'iceberg di uno studio più vasto e ambizioso, pubblicato di recente sulla rivista Science. Dopo decenni di analisi dei movimenti di singoli ghiacciai, gli autori, i glaciologi Chad Greene e Alex Gardner del JPL della NASA, si sono prefissi di mappare il battito dei ghiacciai su scala globale.

Un obiettivo raggiunto mediante utilizzo di milioni di immagini satellitari ottiche e radar raccolte tra il 2014 e il 2022, relative a oltre 200.000 ghiacciai. Dall’analisi della miriade di dati a disposizione, è derivata una immagine altamente variegata. 

I ricercatori hanno osservato le accelerazioni stagionali più intense alle alte latitudini settentrionali: in Alaska, i ghiacciai si muovono sull’esempio del Malaspina, con accelerazioni primaverili. Spostandosi verso Est, nelle regioni artiche europee e russe, il picco di accelerazione risulta verificarsi in estate o all’inizio della stagione autunnale. 

Come funziona il “battito” dei ghiacciai

Il meccanismo alla base di questo "battito" è legato all'acqua di fusione che, penetrando nelle profondità del ghiacciaio, facilita lo scorrimento della massa di ghiaccio sul fondo roccioso. 

"I ghiacciai sono come fiumi di ghiaccio che scorrono giù dalle montagne verso il mare," ha spiegato Greene. "Quando l'aria calda fonde la superficie di un ghiacciaio, tutta quell'acqua di fusione può farsi strada fino alla base del ghiaccio e agire come un lubrificante, facendo accelerare il ghiacciaio."

Nel caso del Malaspina, l'accelerazione inizia in primavera, quando l’acqua di fusione inizia a penetrare nelle fratture presenti all’interno della massa glaciale, raggiungendo così l’interfaccia tra roccia e ghiaccio e favorendo lo scivolamento del ghiaccio sul substrato. Con l’avanzare della stagione estiva, il maggior afflusso idrico determina un cambiamento: l’allargamento dei canali di scorrimento all’interfaccia tra ghiaccio e roccia facilita lo scorrimento dell’acqua di fusione verso valle. Di conseguenza, la pressione diminuisce e l’attrito aumenta, con conseguente rallentamento del movimento del ghiacciaio.

A conferma della “soggettività” del movimento dei ghiacciai, fortemente dipendente dalla regione di appartenenza, la NASA riporta due esempi a confronto: quello del Barnes Ice Cap a Baffin island, nell’Artico Canadese e il celebre Baltoro del Karakorum.

Nel primo caso, si ha una scarsa produzione di acqua di fusione per la maggioranza dell’anno, che aumenta all’improvviso in estate, determinando una accelerazione stagionale. Nel secondo caso, i cambiamenti stagionali si manifestano più gradualmente. L'accelerazione inizia in quota e si propaga lentamente verso il basso, man mano che la stagione di fusione progredisce.

La modellizzazione del “respiro” dei ghiacciai, elaborata dai ricercatori, rivela in che modo i ghiacciai, in regioni diverse del Pianeta, sono in grado di rispondere al riscaldamento stagionale. In tal senso, si rivela un potente strumento per comprendere la loro reattività al clima che cambia.

Un sistema utile ad anticipare la loro reazione al cambiamento climatico a lungo termine e dunque a identificare quali ghiacciai siano da ritenersi più vulnerabili.

"Volevamo controllare la salute dei ghiacciai terrestri, quindi abbiamo misurato il loro polso - ha concluso Greene - . Ora dobbiamo solo tenere d'occhio la loro temperatura."