GHIACCIAI E CLIMA GHIACCIAI E CLIMA

Transcript

1 CLIMA E FREQUENTAZIONE DELLA MONTAGNA DAL PASSATO AL FUTURO Corso ONN settembre 2008 GHIACCIAI E CLIMA Mattia Sella ( ) GHIACCIAI E CLIMA LA NASCITA DELLA GLACIOLOGIA ( ) I GHIACCIAI E IL CLIMA: UNA RELAZIONE IMPERFETTA CENNI SULLA STORIA DEL CLIMA EFFETTO SERRA E DIBATTITO SUL RISCALDAMENTO GLOBALE

2 MONTAGNE & CLIMAT 25 ottobre 2005 Institut de Geographie Alpine - Grenoble Glaces et climat, du passé vers le futur CLAUDE LORIUS DES GLACIERS ET DES HOMMES CHAMONIX 25 giugno aprile CONGRESSO SAT Moena 20 set. - 4 ott MONTAGNA E CAMBIAMENTI CLIMATICI Università di Milano Com. Glaciologico Italiano 17 nov GHIACCIAI E CLIMA Università di Milano Com. Glaciologico Italiano 19 giu PERCHE I GHIACCIAI ARRETRANO

3 GHIACCIO IN MEZZO AI PASCOLI ANCHE D ESTATE? SI MUOVE COME UN BLOCCO SOLIDO, UN FLUIDO, UNA MASSA VISCOSA? Valle di Chamonix (circa 1830) I 4 grandi ghiacciai: des Bossons, des Bois, d'argentière, du Tour. LA NASCITA DELLA GLACIOLOGIA l'hôtel des Neuchâtelois

4 SEBASTIAN MUNSTER (1488 Palatinato -1552) COSMOGRAFO GEOGRAFO E MATEMATICO TEDESCO 1552 Si interroga sulla natura dei ghiacciai della Svizzera. << Benchè queste masse di ghiaccio che non si sciolgono mai non siano formate né da pietra né da metallo esse non si distinguono tuttavia molto dal più puro cristallo di roccia. >> LA COSMOGRAPHIE UNIVERSELLE Basilea, Henry Pierre Marchant-libraire (1552) MATTHAUS MERIAN (1593 Basilea -1650) INCISORE ED EDITORE SVIZZERO 1642 GRINDELWALD - Il Grande Ghiacciaio << La neve diventa come pietra, si purifica si schiarisce come cristallo che le gente del paese chiama gletscher è così che questa montagna coperta di guglie di ghiaccio prende, per similitudine, il suo nome. >> Fu il primo a disegnare con particolare cura una montagna coperta dai ghiacci. Litografia del Ghiacciaio di Grindelwald, pubblicata da Mérian. TOPOGRAPHIA incisioni in 16 volumi I Vol.: Topographia Helvetiae, Rhaetiae et Valesiae Francoforte (1642)

5 JOHANN JAKOB SCHEUCHZER (1672, Zurigo -1733) MEDICO, FISICO, MATEMATICO E STORICO ITINERA PER HELVETIAE ALPINAS REGIONES Zurigo, Lugduni Batavarum (1723) 1723 << La causa del movimento non viene da qualche miracolo come suppogono questi ignoranti di fisica. >> << L acqua percolando sul ghiacciaio dai lati della montagna penetra nelle sue fessure e rigela, e poiché una volta gelata occupa un grande volume, come ha dimostrato l esperienza, essa spinge il ghiaccio in avanti e lo costringe a trasportare con lui sabbia e pietre. >> ANDRE CESAR BORDIER (1746 Ginevra ) VOYAGES PITTORESQUE AUX GLACIERS DE SAVOYE FAIT EN 1772 Ginevra, L-A Caille (1773) 1772 Formulò una teoria per ridurre ad un unico principio i diversi fenomeni dei ghiaccai. << Consideriamo l insieme dei ghiacci non come un blocco solido ed immobile ma come una massa di materia coagulata o, sino ad un certo punto, flessibile e duttile come cera molle. >>

6 HORACE BENEDICT DE SAUSSURE (1740, Ginevra -1799) Adotta i termini: Ghiacciaio (glacier non più glacière) Morena, seracco (termini savoiardi) VOYAGES DANS LES ALPES Neuchatel, S. Fauche, 4 volumi ( ) TEORIA GRAVITATIVA << Queste grandi vallate di ghiaccio hanno generalmente il loro fondo più o meno inclinato; dove il loro pendio è ripido, i ghiacciai trascinati dal loro peso, inegualmente sostenuti dal fondo accidentato, si dividono in grandi sezioni trasversali, separati da profondi crepacci. >> Adam Cuvillier (1787) I ghiacciai scivolano in blocchi. Sono scollati dal loro letto. Il loro scorrimento è favorito dal calore interno della Terra. JEAN DE CHARPENTIER E LOUIS RENDU JEAN DE CHARPENTIER ( ) 1830 TEORIA DILATATIVA Il nevato e la neve sono indispensabili solo per la formazione iniziale del ghiacciaio. Il ghiaccio è il risultato del congelamento dell acqua di fusione assorbita dagli interstizi dei grani di ghiaccio. Il movimento consiste in un espansione provocata dal congelamento dell acqua di fusione. LOUIS RENDU ( ) 1840 TEORIA DELLA DEFORMAZIONE VISCOSA << La sostanza dei ghiacciai gode di una specie di duttilità che gli permette di modellarsi al terreno che occupa, di smagrirsi, di restringersi e di ridistendersi come una pasta molle. >>

7 JEAN DE CHARPENTIER E LOUIS RENDU JEAN DE CHARPENTIER ( ) Nasce a Friburgo (Sassonia, Germania), e muore a Bex (Vallese, Svizzera). Nel1808 lavora nei Pirenei per studiarne la geologia. Nel 1813 diventa direttore delle miniere di sale di Bex salvandole dal fallimento. E soprattutto alle ricerche di glaciologia, alla botanica e alla malacologia che egli deve la sua fama Riprende l idea di Scheuchzer (proposta un secolo prima) e ridà all acqua di fusione il ruolo essenziale. LOUIS RENDU ( ) Nasce a Meyrin, vicino a Ginevra e muore ad Annecy. Professore, dal 1829 canonico di Chambery, nel 1843 divenne vescovo di Annecy. Quando un ghiacciaio si trova rinserrato tra le rocce esce da una gola più stretta di quella dove era entrato e si estende, nella valle che si allarga, adattandosi alle nuove condizioni Ricompare l intuizione di Bordier che era stata oscurata dalla teoria di de Saussure. LOUIS AGASSIZ - (1807, Monier, Svizzera ) VIESCHER GLETSCHER Schizzo di Agassiz Litografia Inizia una serie di campagne di misure sistematiche sulla formazione, costituzione, stratificazione del ghiaccio, la formazione di crepacci, la circolazione dell acqua e la temperatura all interno dei ghiacciai. Famosi sono i suoi studi sul ghiacciaio dell Aar, dove fu presente anche James David Forbes.

8 FORBES E TYNDALL - DISPUTE GLACIALI Esplora i ghiacciai alpini dal 1841 JAMES DAVID FORBES ( ) JOHN TYNDALL ( ) Inizia i suoi lavori nel 1856 irlandese irascibile ribelle (contro l ortodossia) riservato, aristocratico conservatore e molto religioso Mer de Glace In: Travels through the Alps and Savoy (1843) J. D. Forbes L Aiguille du Dru In: Le forme dell acqua. Nubi e fiumi, ghiaccio e ghiacciaj (1877) J. Tyndall FORBES E TYNDALL - DISPUTE GLACIALI JAMES DAVID FORBES ( ) Ghiacciaio dell Aar (con Agassiz e Desor), riconosce il fenomeno della struttura delle lineazioni (veined structure) le bande di Forbes Ghiacciaio del Rodano, Mer de Glace. Studi sulla velocità del movimento del ghiacciaio (più rapido al centro, e verso l esterno quando curva). Lite con Agassiz per la struttura delle lineazioni. Propone la VISCOUS OF PLASTIC THEORY: il ghiaccio è un fluido imperfetto, un corpo viscoso sollecitato a scivolare verso il basso lungo i pendii di una certa inclinazione, dalla pressione reciproca delle sue parti Morte. JOHN TYNDALL ( ) Ghiacciai della Valle del Rodano, seguiti da studi di laboratorio Nelle Alpi con Thomas H. Huxley con il geologo Andrew C. Ramsey Chamonix e ghiacciai della Svizzera Prima pubblicazione: critica il lavoro di Forbes e propone la FRACTURE AND REGELATION THEORY Continua la controversia. Nel 1860 ( Glacier of the Alps ) Tyndall sostiene che Forbes sia stato preceduto da Rendu di cui avrebbe utilizzato il lavoro. Dopo il 1868 (morte di Forbes) continua a litigare con i colleghi e gli amici di Forbes.

9 I GHIACCIAI AVANZANO O REGREDISCONO Blocchi erratici ( J. de Charpentier, 1841) Rocce lisciate e striate da un antico ghiaccaio (L. Agassiz, 1840) Horace-Bénédict de Saussure << Les granites ne se forment pas dans la terre comme des truffes, et ne croissent pas comme des sapins sur les roches calcaires"!>> MOVIMENTO DI MASSI ERRATICI Dalla Valmalenco a Besana Brianza 120 km VAL MALENCO Sasso di Guidino Serpentiniti della Valmalenco BRIANZA

10 I GHIACCIAI AVANZANO O REGREDISCONO IGNACE VENETZ - Ingegnere svizzero ( ) Nel 1821 comincia ad affrontare il problema dell avanzata e regressione dei ghiacciai. Raccoglie informazioni che mostrano che i ghiacciai sono avanzati. Un tempo i ghiacciai erano molto più estesi e si sono ritirati. Questo fenomeno è in contrasto con la teoria, allora vigente, secondo la quale la Terra, inizialmente alla stato fuso, ha subito un progressivo raffreddamento. Ma già per Venetz il clima della Terra non si evolve in modo unidirezionale. NON SOLO GLI SCIENZIATI Nel 1818 Venetz aveva incontrato, a Bagnes nel Vallese, JEAN-PIERRE PERRAUDIN, montanaro cacciatore di camosci, che gli aveva fatto notare : << I ghiacciai delle nostre montagne hanno avuto un tempo un estensione ben più grande di oggi. Tutta la nostra valle è stata occupata da un grande ghiacciaio che si estendeva fino a Martigny, come lo provano i blocchi di roccia che si trovano vicino a questo paese e che sono troppo grossi perché l acqua abbia potuto trasportarli. >> Aveva notato anche le strie sulle rocce << tutte nella stessa direzione delle valli. >>

11 JEAN DE CHARPENTIER E LOUS AGASSIZ LA TEORIA DELLA GLACIAZIONE Nel 1829 Venetz espone la sua teoria a JEAN DE CHARPENTIER ( ), direttore delle miniere di sale di Bex. De Charpentier trova questa idea completamente folle. Ma poi accompagna l amico sul terreno e l evidenza dei fatti lo porta a convertirsi alle idee di Venetz. Nel 1834 espone pubblicamente, a Lucerna, le sue teorie. Ad ascoltare de Charpentier c è LOUIS AGASSIZ. Anche lui, prima scettico, si converte alle nuove idee e ne diventa il più ardente promotore. Nel 1837 espone alla Società Svizzera di Scienze Naturali la TEORIA DELLA GLACIAZIONE Introduce il termine Age glaciale MASSIMA ESTENSIONE DELLA CALOTTA GLACIALE IN EUROPA E IN AMERICA

12 ROC O PIETRA MORA DI PIANEZZA - ORA MASSO GASTALDI Bartolomeo Gastaldi ( ) 1884 il C.A.I. di Torino dedica a Gastaldi il Roc di Pianezza Bartolomeo Gastaldi introduce in Italia la teoria glacialista nel 1850, applicandola ai materiali morenici piemontesi. Nacque una forte polemica con Angelo Sismonda ( ), massimo rappresentante dei torrenzialisti, elemento della discordia era il Roc di Pianezza: Gastaldi: erratico portato dal ghiacciaio della Valle di Susa Sismonda: affioramento di serpentinite portato alla luce dall erosione della Dora. Federico Sacco ( ) raccolse l idea di Gastaldi, e la rafforzò rilevando gli erratici dell anfiteatro morenico di Rivoli COMMISSIONE PER LO STUDIO DEI GHIACCIAI ITALIANI C.A.I. FRANCESCO PORRO ( ) FEDERICO SACCO ( ) COMITATO GLACIOLOGICO ITALIANO Vittorio Sella Ghiacciaio di Aletsch e Lötschen-Lücke Oberland Bernese (18 luglio1884)

13 NON UNA MA NUMEROSE GLACIAZIONI Depositi glaciali ( morene ) NEOGENE ANNI x presente Olocene 11 WURM 80 Pleistocene recente 210 RISS Pleistocene MINDEL medio GUNZ 600 Pleistocene antico Terrazzi alluvionali degli affluenti del Danubio (A. Penck e E. Bruker) A. PENCK, E. BRUCKNER (1909) MILUTIN MILANKOVITCH (1879 Serbia ) I CICLI DI MILANKOVITCH SPIEGANO I MUTAMENTI MILLENARI DEL CLIMA

14 I CICLI DI MILANKOVITCH Kanon der Erdbestrahlung und seine Andwendung auf das Eiszeitenproblem. Royal Serbian Sciences, Spec. Publ. 132, Sezione di Matematica e Scienze Naturali, Vol. 33, Belgrado, Serbia. VARIAZIONE DELL INCLINAZIONE DELL ASSE TERRESTRE (ca anni) Perpendicolare all eclittica I CICLI DI MILANKOVITCH Kanon der Erdbestrahlung und seine Andwendung auf das Eiszeitenproblem. Royal Serbian Sciences, Spec. Publ. 132, Sezione di Matematica e Scienze Naturali, Vol. 33, Belgrado, Serbia. ECCENTRICITA DELL ORBITA ( anni)

15 I CICLI DI MILANKOVITCH Kanon der Erdbestrahlung und seine Andwendung auf das Eiszeitenproblem. Royal Serbian Sciences, Spec. Publ. 132, Sezione di Matematica e Scienze Naturali, Vol. 33, Belgrado, Serbia. PRECESSIONE DEGLI EQUINOZI ( anni) Emisfero nord inclinato dalla parte opposta del sole all afelio Emisfero nord inclinato in direzione del sole all afelio I CICLI DI MILANKOVITCH E GLACIAZIONI INcident SOLar radiation INSOLATION 5 GRANDI ERE GLACIALI HURONIANA da 2,4 a 2,1 miliardi di a. PRECAMBRIANA da 800 a 500 milioni di a. ORDOVICIANA ca 450 milioni di a. PERMO-CARBONIFERA da 350 a 250 milioni di a. CENOZOICA da 30 milioni a a. Milankovich 1941 Le glaciazioni corrispondono alla insolation minima estiva alle alte latitudini dell emisfero boreale

16 I GHIACCAI E IL CLIMA una relazione imperfetta Vue de Planpratz I GHIACCIAI ITALIANI Miage COMPLESSO GLACIALE DELL ADAMELLO GHIACCIAIO DEI FORNI (Ortles-Cevedale) GHIACCIAIO DEL MIAGE (M.te Bianco) 18 Km 2 13 Km 2 11 Km 2 ca 800 GHIACCIAI SUPERFICIE 500 Km 2 Riduzione del 40% dalla seconda metà del XIX sec. (Comitato Glaciologico Italiano)

17 CONFRONTO FOTOGRAFICO BALTORO Adrea Tamburini 2004 Panorama C - Vittorio Sella 1909 K2 Baltoro

18 GHIACCIAIO DEI FORNI (SO) Foto V. Sella, 1887 GHIACCIAIO DEL RODANO Scende fino nella piana di Gletsch F. Von Martens 1850

19 GHIACCIAIO DEL RODANO Le frecce indicano la posizione nel GHIACCIAIO DEL RODANO Le frecce indicano la posizione nel

20 GHIACCIAIO DEL RODANO Le frecce indicano la posizione nel GHIACCIAIO DEL RODANO ca. 1985

21 GHIACCIAIO DEL RODANO Si è rititirato sopra il gradino del Belvedere 1999 GHIACCIAIO DEL RODANO Perso circa 2,3 Km, quasi la metà prima dell inizio delle misure (1880) Breve avanzata negli anni Poi continuo ritiro Riduzione in volume ca. 10% VARIAZIONE DEL FRONTE DAL 1850

22 GHIACCIAIO DI ARGENTIERE 1820 (Cuvillier) GHIACCIAIO DI ARGENTIERE 1850

23 GHIACCIAIO DI ARGENTIERE 1966 GHIACCIAIO DI ARGENTIERE 2004

24 GLACIER DES BOSSONS 14 agosto 2004 GLACIER DES BOSSONS NELLA FOTO DI J. VALLOT (1920) Foto del 1920 di Joseph Vallot ( )

25 FLUTTUAZIONE DEI GHIACCIAI DEL MONTE BIANCO G. des Bossons G. du Triant Distanza (m) G. d Argentiere avanzata ritiro Mer de Glace Tempo - anni d.c Da: L. Reynaud, C. Vincent Relevés de fluctuations sur quelques glaicers des Alpes Françaises, 2000 FLUTTUAZIONE DEI GHIACCIAI DEL LYS Luca Mercalli, Il clima terrestre negli ultimi diecimila anni e cambiamenti recenti

26 LA MER DE GLACE NELLA PICCOLA ERA GLACIALE Acquerello di Samuel Birmann ( ) La Mer de Glace et le village des Prats Maggio 1823 Kunstmuseum Basel METODI DI STUDIO DATI BIBLIOGRAFICI, CARTOGRAFICI, ICONOGRAFICI > Misura degli spostamenti Metodi di studio: MISURA DEGLI SPOSTAMENTI VALUTAZIONE BILANCIO DI MASSA MISURA DELLO SPESSORE E DETERMINAZIONE DEL VOLUME DI UN GHIACCIAIO Riprese fotografiche Misure geodetiche (GPS, DEM) Rilievi laser scanner Carorte di ghiaccio

27 BILANCIO DI MASSA Ghiacciaio del Careser (Trentino) ACCUMULO LORDO ABLAZIONE LORDA BILANCIO NETTO Bilancio netto cumul. Comit. Glac. Trentino SAT BILANCIO DI MASSA: Valutazione annuale degli apporti e delle perdite di massa (ghiaccio e neve) che avvengono su un ghiacciaio. Il bilancio può essere positivo (il ghiacciaio aumenta la propria massa), negativo (il ghiacciaio diminuisce la propria massa) o in pareggio (il ghiacciaio è stazionario).