Sull’altopiano del Tibet occidentale, il 17 luglio 2016 è iniziato come una bella giornata. “L’aria era particolarmente fresca dopo una forte pioggia la sera prima”, dice Dradül, il capo del villaggio di Aru, che come molti altri villaggi tibetani ha un nome. Poi, Dradül ha avuto una telefonata agghiacciante. In un fiume di parole, un abitante del villaggio descrisse come una valanga di ghiaccio avesse “inghiottito la prateria”, spazzando via un ricco pascolo in cui gli abitanti del villaggio, compresi alcuni dei parenti di Dradül, si prendevano cura di yak e pecore.
Dradül si precipitò al lago Aru Co, a 5100 metri sul livello del mare, per aiutare la gente con le operazioni di salvataggio. La prateria era scomparsa, sepolta sotto un muro di ghiaccio alto 30 metri. Testimoni oculari hanno detto che il ghiacciaio era entrato come un treno veloce, scaricando abbastanza ghiaccio per riempire 40.000 piscine olimpioniche. L’ondata ha schiacciato nove persone, tra cui la sorella di Dradül e i suoi quattro figli, oltre a centinaia di capi di bestiame.
Migliaia di ghiacciai si posano vicino agli insediamenti umani e negli ultimi decenni dozzine di picchi hanno reclamato vite. Una delle peggiori calamità si è verificata nel 2002, nelle montagne del Caucaso nel sud della Russia, quando il ghiacciaio Kolka si è abbattuto su una valle, uccidendo 140 persone. Aneddoti, e anche alcuni racconti preliminari, suggeriscono che i picchi stanno diventando più frequenti. Solo 2 mesi dopo il disastro di Aru, gli scienziati cinesi erano a portata di mano quando un’ondata da un ghiacciaio adiacente inghiottì un’altra fascia di praterie. Nessuno è stato ferito quella volta. Ma i contraccolpi sono stati “semplicemente sbalorditivi“, dice Yao Tandong, un glaciologo presso l’Istituto cinese di ricerca sul plateau tibetano della Accademia cinese di Pechino. “Ti fa chiedere cosa sta succedendo.”
La maggior parte degli sbalzi, definiti in generale come un flusso di almeno 10 e spesso centinaia di volte più veloci rispetto al normale ritmo di avanzamento di un ghiacciaio, sono affari più silenziosi. Molti sono impercettibilmente lenti, ma altri raggiungono velocità sbalorditive. Nel 1953, ad esempio, il ghiacciaio di Kutiah in Pakistan avanzò di 12 chilometri in 3 mesi. Oltre agli insediamenti travolgenti, i picchi del ghiacciaio possono minacciare comunità lontane. Possono bloccare i fiumi, creare laghi che possono scatenare le alluvioni e, impoverendo la massa del ghiacciaio, possono minacciare il flusso di acqua di fusione che le città a valle e le fattorie possono dipendere.
Ora, studiando i ghiacciai dal Tibet alle isole artiche dell’arcipelago delle Svalbard in Norvegia, i ricercatori stanno iniziando a capire perché alcuni ghiacciai oscillano tra gli estremi di stagnazione e flusso schiacciante e come possono essere previsti i picchi. Fino a poco tempo fa, la maggior parte dei glaciologi riteneva che le caratteristiche fisiche di un ghiacciaio, come il suo spessore e la sua forma, e le proprietà del terreno su cui si basa determinano se può aumentare. Ora, credono che anche un fattore esterno abbia un ruolo importante: l’acqua da precipitazioni e fusione. Raggruppandosi in superficie, può infiltrarsi nel ghiacciaio attraverso crepacci e raggiungere la sua base, riscaldando, lubrificando e, in definitiva, rilasciando il ghiaccio.
Nessuno pensa che sia la spiegazione completa. “È una combinazione di fattori che determinano se e quanto spesso un ghiacciaio può salire“, afferma Andreas Kääb, esperto di telerilevamento presso l’Università di Oslo (UiO). Ma un ruolo importante per il meltwater suggerisce che “è probabile che vedremo più ondate di ghiacciai in un mondo di riscaldamento”, dice Yao. “Questo pone una seria sfida alla gestione dei rischi”.
Lo studio dei ghiacciai in accelerazione potrebbe anche offrire spunti su flussi di ghiaccio più grandi con conseguenze globali: i movimenti delle calotte glaciali in Antartide e in Groenlandia, che possono cambiare improvvisamente, alterando gli scarichi di ghiaccio che interessano il livello del mare. “La fisica di base è la stessa“, afferma Thomas Schuler, un glaciologo dell’UiO.
Le onde del ghiacciaio hanno per decenni scienziati affascinati e perplessi. “Se pensi ai ghiacciai come a un conto in banca, allora un’ondata è un’enorme ondata di spese”, dice Kääb. Tutti i ghiacciai devono liberarsi della massa che si è accumulata nei loro tratti superiori. “Alcuni ghiacciai fluiscono più velocemente, ma altri non sono in grado di farlo per qualsiasi motivo“, dice. “Sono un po ‘bloccati fino a quando la massa accumulata per decenni o addirittura secoli si scatena in modo spettacolare”.
Poco più dell’1% dei ghiacciai del nostro pianeta – circa 2300 in tutto – sono noti per subire questi movimenti precipitosi, anche se è probabile che il numero aumenti dato che i ghiacciai sono sottoposti a una sorveglianza più ravvicinata dal rilevamento a distanza. Sono concentrati in punti caldi geografici tra cui Svalbard, il territorio del Canada Yukon, l’Alaska, il Tibet occidentale e le catene montuose del Karakorum e del Pamir in Asia centrale. Questo modello geografico approfondisce solo il puzzle. Per esempio, alcuni esperti pensano che i ghiacciai del Karakoram siano soggetti a impennate a causa della loro pendenza; per esempio, quando la massa si accumula da forti nevicate vicino alla cima di un ghiacciaio, la sola gravità può innescare un’ondata. Ma questo non può spiegare perché Svalbard, dove il terreno è relativamente pianeggiante, abbonda di ghiacciai in rapido movimento.
Anche i ghiacciai l’uno accanto all’altro possono avere personalità completamente diverse. Jack Kohler, un glaciologo del Norwegian Polar Institute di Tromsø, indica un paio di imponenti ghiacciai su Svalbard: Kongsvegen e Kronebreen. “Sono come fratelli gemelli, ma uno si gonfia e l’altro no”, dice Kohler. “È un totale mistero.”
Per capire le dinamiche più profonde dei surge, i ricercatori hanno provato a testimoniarli in prima persona, ma non è stato facile. Nel 1980, il glaciologo Garry Clarke della University of British Columbia a Vancouver, in Canada, pensò che le probabilità di prendere un’ondata fossero buone a Trapridge Glacier nello Yukon, che aveva avuto un’impennata drammatica quattro decenni prima. Notò che i tratti superiori del ghiacciaio stavano diventando più ripidi e che i crepacci si stavano moltiplicando, spesso un segno di instabilità. “Sembrava davvero pronto per scatenare un’altra ondata”, dice Clarke. La sua squadra ha installato strumenti per monitorare tutto, dalla temperatura del ghiaccio alla pressione dell’acqua e alla conduttività sotto il ghiaccio. “Speravamo davvero di catturare l’inizio di un’impennata energetica”, dice. “Tutto quello che dovevamo fare era aspettare, ma quel momento non è mai arrivato.”
Su Svalbard, tuttavia, Schuler e i suoi colleghi hanno avuto più fortuna. Nel 2004, hanno iniziato a monitorare il più grande giacimento di ghiaccio d’Europa per area: la calotta di ghiaccio Austfonna, un mostro che si trova a 560 metri di spessore in zone a 8500 chilometri quadrati, approssimativamente nella zona di Porto Rico. Non si aspettavano un’ondata; il loro obiettivo era valutare le fluttuazioni nella massa di ghiaccio. Ma 3 anni dopo, videro la formazione di crepacci. Nell’estate del 2007, hanno installato i ricevitori GPS su paletti metallici perforati nel ghiacciaio. Quindi, afferma Schuler, “le cose sono diventate sempre più interessanti”.
Come hanno riferito i ricercatori nel 2015 in La criosfera, il movimento di Austfonna ha accelerato ogni anno all’inizio di luglio e ha rallentato verso la fine di agosto. Velocità più veloci ampiamente correlate al numero di giorni di temperature dell’aria superiori al congelamento. Ma anno dopo anno, dopo che il ghiacciaio ha rallentato ad agosto, il suo movimento è stato più veloce di quanto non fosse stato prima dell’innalzamento. “È stato spinto ad un livello più alto ogni estate”, dice Schuler. Allo stesso tempo, i suoi crepacci si stavano approfondendo ed estendendo. All’improvviso, nell’autunno 2012, il ghiacciaio ha fallito in modo spettacolare. Durante i mesi successivi, sgorgò 4,2 chilometri cubi di ghiaccio – abbastanza per riempire 1,7 milioni di piscine olimpioniche – nel Mare di Barents. “È stata l’ondata del secolo”, dice Schuler.
Sulla base della correlazione tra riscaldamento e accelerazione, Schuler ei suoi colleghi sospettano che l’innesco per l’ondata sia stato l’acqua di disgelo che scorreva attraverso i crepacci e si accumulava alla base del ghiacciaio, estate dopo estate. Mentre l’acqua infiltrante si congelava, il calore latente che rilasciava riscaldava il ghiaccio circostante. “Questo da solo può cambiare drasticamente la dinamica del ghiacciaio” perché il ghiaccio caldo scorre molto più velocemente rispetto alla sua controparte sottozero, dice Schuler. E mentre più acqua si accumulava sotto Austfonna, la pressione crescente, come un martinetto idraulico, sollevava il ghiacciaio dal suo letto.
Alla fine il freddo ghiaccio che ancorava la lingua di Austfonna a terra si disintegrò. “Quella era la parte critica che conteneva il ghiaccio”, dice Jon Ove Hagen, un glaciologo dell’UiO. La sua perdita ha scatenato l’ondata.
Lo studio Austfonna è stata una rivelazione. “Se l’acqua è importante per innescare un’impennata – come ci rendiamo sempre più conto – i cambiamenti climatici devono avere un impatto”, dice Heidi Sevestre, un glaciologo dell’Università di St. Andrews nel Regno Unito, che non è stato coinvolto nello studio .
Le analisi delle sovratensioni Aru indicano anche un collegamento climatico. Nel Tibet occidentale, i totali delle precipitazioni nevose annuali sono aumentati costantemente dagli anni ’90, specialmente ad altitudini più elevate, poiché il rafforzamento dei venti occidentali porta a maggiori precipitazioni. “I ghiacciai stanno accumulando massa”, dice Yao. “I conti bancari stanno diventando più grassi.” Nel frattempo, le temperature medie dell’aria nella regione sono aumentate di 1,5 ° C negli ultimi 5 decenni, quasi il doppio della media globale. Il riscaldamento ha aumentato del 50% la quantità di acqua di fusione prodotta dai ghiacciai di Aru, suggerisce la modellazione 3D del computer. “Ciò significa che più acqua può attraversare le crepe e consumare il ghiaccio”, dice Adrien Gilbert, un glaciologo dell’UiO che ha descritto i risultati della sua squadra al terzo vertice sulla scienza del Polo scorso a Kunming, in Cina.
Le immagini satellitari hanno rivelato nuovi crepacci nei ghiacciai di Aru nel 2010, che sono diventati più profondi e estesi durante l’estate. Il grilletto finale per i picchi potrebbe essere stato insolitamente forte pioggia e neve durante i 40 giorni circa prima della prima ondata. La precipitazione “potrebbe essere la goccia che ha fatto traboccare il vaso”, dice Yao, che ha condotto uno studio sulle sovratensioni di Aru apparso lo scorso febbraio nel Journal of Glaciology.
La modellazione del team di Gilbert suggerisce che, come Austfonna, i ghiacciai Aru si sono sollevati dopo che le loro lingue congelate si sono sgretolate. “Hai bisogno di un’enorme quantità d’acqua per causare il fallimento”, dice Kääb. “Ma non appena l’acqua trova la sua via d’uscita, l’onda si ferma, è un sollievo per il ghiacciaio.” Dradül e altri abitanti del villaggio confermano che dopo entrambe le ondate, le colline sono state allagate mentre l’acqua sgorgava dal muso dei ghiacciai.
Sevestre e il suo collega di St. Andrews, Douglas Benn, hanno incorporato gli effetti del meltwater e delle precipitazioni in un quadro più ampio del motivo per cui alcuni ghiacciai aumentano e dove possono verificarsi picchi. “Per rimanere fuori dai guai, i ghiacciai hanno un solo lavoro da fare: essere in equilibrio”, dice Sevestre. Questo significa eliminare il calore che guadagnano dall’aria e dal terreno, dall’acqua che si infiltra attraverso le fessure e dall’attrito generato mentre il ghiaccio avanza.
In un giornale del Journal of Glaciology del 2015 , il duo ha presentato uno studio di modellizzazione che dimostra che i ghiacciai possono più facilmente mantenere un equilibrio termico agli estremi climatici: in climi freddi e asciutti, dove possono rilasciare calore all’aria gelida e in ambienti caldi e umidi , dove scaricano calore in flussi costanti di acqua di disgelo. Al contrario, i ghiacciai in condizioni intermedie possono facilmente uscire dal kilt, accumulando calore interno fino a quando non si accumula abbastanza acqua di fusione alla base per innescare un’impennata.
Quella foto potrebbe aiutare a spiegare il modello geografico dei ghiacciai in aumento. E suggerisce che un cambiamento nel clima può essere un fattore di ribaltamento del comportamento dei ghiacciai, come Sevestre e Benn scrivono nel loro articolo: “I ghiacciai possono cambiare da” normale “a tipo a sbalzo e viceversa in climi di raffreddamento o riscaldamento”. O, come dice Adrian Luckman, un glaciologo della Swansea University nel Regno Unito, il comportamento dei ghiacciai “potrebbe essere molto più fluido di quanto pensassimo”.
In una giornata di fine primavera a Svalbard, Christopher Nuth scaglia la motoslitta attraverso la nebbia, spostando il peso come un acrobata per mantenere la macchina per delimitare. Il glaciologo dell’UiO è nel suo normale tragitto da Ny-Ålesund, un villaggio scientifico internazionale, a Kongsvegen, uno dei due ghiacciai con comportamenti stranamente contrastanti.
Un’ora stridente dopo che Nuth ha raggiunto il suo sito di campagna. La visibilità è migliorata e Kongsvegen sembra sereno, con la superficie liscia che si inclina dolcemente verso un fiordo. “L’aspetto calmo di Kongsvegen è ingannevole”, dice Nuth. “Ha una storia di comportamento irregolare.” Nel 1948, il ghiacciaio ha disgustato una quantità enorme di ghiaccio e detriti – non ci sono stime affidabili – nel fiordo e lateralmente verso il suo vicino, Kronebreen. Poi ha rallentato fino a diventare uno dei ghiacciai più popolosi del mondo, avanzando di circa 2 centimetri al giorno. Kronebreen, al contrario, non mostra tali capricci, mantenendo un ritmo costante di 3 metri al giorno.
Ora, Kongsvegen potrebbe diventare nuovamente indisciplinato. I suoi tratti superiori, dove la neve si accumula, stanno diventando più ripidi, e sta prendendo velocità. Inginocchiato nella neve, Nuth collega i pannelli solari a un ricevitore GPS ancorato nel ghiaccio. Una rete di sensori qui e su Kronebreen permetterà al suo team di misurare il movimento del ghiaccio con precisione millimetrica.
Le scoperte preliminari mostrano che, in condizioni calde e umide, la superficie del ghiacciaio può salire fino a un terzo di un metro, un enorme effetto idraulico dovuto al raggruppamento di acqua di fusione sotto il ghiaccio, crede Nuth. “È abbastanza sorprendente,” dice. “C’è molta acqua per sollevare centinaia di metri di ghiaccio”. Spesso, il ghiaccio scorre più velocemente quando si alza, più prove per il ruolo dell’acqua di disgelo nelle onde. L’anno prossimo, il team installerà i sismometri per ascoltare il flusso di acqua attraverso e sotto il ghiaccio e per creare un crepaccio.
Gli scienziati di Svalbard sperano che il cablaggio dei vicini ghiacciai rivelerà perché si muovono a ritmi selvaggimente diversi. Sperano inoltre che i risultati forniranno informazioni più approfondite sui meccanismi del flusso di ghiaccio, che potrebbero salvare vite umane e previsioni di aiuto sui cambiamenti del livello del mare. Nuth ritiene che Kongsvegen potrebbe essere sull’orlo di scatenarsi, come ha fatto 70 anni fa. “Potremmo persino catturare un’ondata di ghiacciai”, dice. “Non si sa mai.”
Jane Qiu è una giornalista scientifica a Pechino. I suoi viaggi ad Aru, Tibet e Ny-Ålesund sull’arcipelago delle Svalbard sono stati supportati da borse di giornalismo dall’International Water Management Institute e dall’European Geosciences Union, rispettivamente.
