I preziosi dati a lungo termine di Clariden

Da 100 anni gli scienziati misurano ininterrottamente la crescita e lo scioglimento del ghiaccio sul Claridenfirn, nel Cantone di Glarona. Il glaciologo dell'ETH Andreas Bauder spiega cosa rende queste misurazioni così speciali e cosa si può imparare da esse.

Vista ingrandita: claridenfirn
Il Claridenfirn fornisce la più lunga serie di dati al mondo sullo scioglimento dei ghiacciai e sulla crescita dei ghiacci. (Immagine: Giovanni Kappenberger)

L'ETH News: Da 100 anni i ricercatori misurano la crescita e la fusione del Claridenfirn. Cosa c'è di così speciale?
Andreas Bauder: Questa serie di misurazioni è unica al mondo perché è la più lunga nel suo genere. ? unica anche perché è stata condotta con un livello di dettaglio costante dall'inizio della campagna. Non si tratta di semplici misurazioni in cui viene letto uno strumento di misura come un termometro. Le misurazioni sul Claridenfirn sono molto più complesse.

Cosa misurano i ricercatori sui ghiacciai?
I ricercatori visitano i siti di misurazione sul firn due volte l'anno. Ad ogni visita, misurano quanta neve è stata aggiunta durante l'inverno e quanta si è sciolta durante i mesi estivi. Tuttavia, non è sufficiente perforare il ghiaccio con un'asta di misurazione e leggere i metri. Per misurare le variazioni di massa, è necessario scavare un pozzo fino al livello dell'anno precedente. Il nuovo strato viene quindi misurato in dettaglio. Non si registra solo lo spessore, ma anche la densità della neve e del firn.

Vista ingrandita: kappenberger nel firnschacht
Giovanni Kappenberger, responsabile del programma di misurazione, misura il manto nevoso invernale di 4,5 metri di spessore a 2900 m di altitudine in primavera (Foto: U. Steinegger, 23 maggio 2009)

Quanto in profondità bisogna scavare?
? molto diverso. Nella primavera del 2013 abbiamo dovuto scavare sette metri di profondità per raggiungere il livello dell'autunno 2012. Inoltre, il pozzo deve essere largo in superficie quanto dovrebbe essere profondo. Ci sono anche strati duri che devono essere allentati con un piccone. Per questo è necessario uno spazio. Se uno strato è alto come allora, lo misuriamo per gradi, partendo dall'alto. Questo richiede molto tempo.

? cambiato qualcosa in questo approccio negli ultimi cento anni?
No, quasi niente. Procediamo ancora nello stesso modo dei fondatori della serie di misurazioni.

Questo significa che i dati del passato sono completamente comparabili?
Sì, è possibile. A ciò contribuisce anche la posizione del Claridenfirn. Questo ghiacciaio si trova su un altopiano e scorre verso sud in discesa su un gradino di roccia. Nei siti di misurazione sull'altopiano, il firn non ha praticamente perso spessore nel corso degli anni. Ciò significa anche che i siti di misurazione sono rimasti più o meno nello stesso posto. Le condizioni topografiche sono rimaste invariate negli ultimi cento anni.

? questo il motivo per cui i fondatori della campagna di misurazione, tra cui il noto ricercatore groenlandese Alfred de Quervain, scelsero questo luogo?
No. Il motivo è che il Claridenfirn era un luogo ovvio per l'allora Commissione Ghiacciai di Zurigo della Società di Fisica, che veniva regolarmente visitato anche da turisti che fornivano ulteriori informazioni. La commissione avviò le misurazioni con l'obiettivo di misurare le precipitazioni in alta montagna. Tuttavia, non è facile. Le precipitazioni nevose non possono essere misurate con gli imbuti che si usano per misurare le piogge. ? quindi più affidabile misurare lo spessore del manto nevoso.

Cosa mostrano queste lunghe serie di dati?
Quando si misurano i ghiacciai, molto spesso si calcola il bilancio di massa dell'intero ghiacciaio. Questo ci dice qualcosa sul bilancio idrico del ghiacciaio, ma non è adatto a stimare l'influenza del clima sul ghiacciaio, perché il clima è diverso in ogni punto del ghiacciaio. I dati di misurazione sul Claridenfirn sono stati effettuati in due punti di misurazione, in modo da poter trarre conclusioni su come il clima in questi punti influisce sul ghiacciaio.

E come influisce il clima sul Claridenfirn?
Fattori importanti sono le precipitazioni, responsabili dell'accumulo di neve, la radiazione e la temperatura. Questi parametri possono spiegare in larga misura lo scioglimento e la crescita dei ghiacciai. L'accumulo di neve in inverno è stato soggetto a fluttuazioni negli ultimi 100 anni, ma nel complesso è rimasto costante. Lo scioglimento in estate, invece, presenta maggiori fluttuazioni ed è diventato più intenso.

Vista ingrandita: alla fine dell'estate, il ghiacciaio del sito di misurazione inferiore a 2700 metri di altitudine si è sciolto. (Immagine: G. Kappenberger, 20 settembre 2009)
Alla fine dell'estate, il ghiacciaio del sito di misurazione inferiore a 2700 metri sul livello del mare si è sciolto. (Foto: G. Kappenberger, 20 settembre 2009)

Cos'altro si può dire dai dati?
Analizzando le serie di misurazioni, ci siamo resi conto che le condizioni non sono sempre state le stesse negli ultimi 100 anni. La temperatura dell'aria è un buon indicatore dell'entità dello scioglimento dei ghiacciai. Tuttavia, se si mette in relazione lo scioglimento direttamente con la temperatura, non si può spiegare la quantità totale di scioglimento misurata. Negli anni '40, ad esempio, ci sono stati diversi anni in cui il ghiacciaio si è sciolto in modo considerevole, anche se le temperature medie di quel periodo erano più basse di quelle degli anni '90 e 2000. La differenza nella quantità di fusione può essere attribuita a una maggiore intensità di radiazioni. Ciò è confermato da una serie di misurazioni delle radiazioni di Davos risalenti agli anni Quaranta. Questi dati mostrano un picco di radiazioni negli anni Quaranta. Ciò ha a che fare con le fluttuazioni naturali e la pulizia dell'atmosfera.

I programmi di monitoraggio a lungo termine hanno difficoltà nella scienza moderna. Troppo costosi, troppo complessi, troppo poco prestigiosi dal punto di vista scientifico. Quale sarà il prossimo passo del Claridenfirn?
? un'arma a doppio taglio. Da un lato, queste lunghe serie di dati sono molto ambite in ambito scientifico, ma dall'altro il finanziamento di campagne di misurazione a lungo termine non è previsto nelle operazioni universitarie di oggi. Questa serie di misurazioni vive anche dell'entusiasmo delle persone coinvolte. All'inizio erano i membri di MeteoSvizzera a spingere, ma ora sono i privati, come il responsabile del programma di misurazione, Giovanni Kappenberger. Egli è responsabile del programma dal 1978.

Il programma di misurazione ha la possibilità di ricevere finanziamenti sufficienti grazie alla sua unicità?
Finora non esiste un finanziamento sostenibile. Attualmente stiamo cercando una soluzione. Esiste un'iniziativa della Confederazione Svizzera per mantenere queste serie di misurazioni. Tuttavia, al momento non esiste un contratto con il programma di misurazione Claridenfirn.

Potete utilizzare almeno una parte del vostro tempo di lavoro per le misurazioni o coinvolgere studenti assistenti?
Ho partecipato più volte alle misurazioni, ma più che altro per interesse personale nel tempo libero, perché la campagna di misurazione non è di mia competenza. Ma non si possono mandare nuove persone al Claridenfirn ogni anno. Le misurazioni non sono banali; ci vuole esperienza e competenza alpinistica per eseguirle. Non si tratta semplicemente di leggere i valori da uno strumento di misura e scrivere le cifre. L'impegno richiesto è decisamente maggiore.

Informazioni sulla persona
Andreas Bauder è stato un personale scientifico nel campo del Glaciologia presso il Laboratorio di Idraulica, Idrologia e Glaciologia (VAW). La sua ricerca si concentra sui cambiamenti dei ghiacciai nelle Alpi svizzere. ? inoltre coinvolto nella Rete svizzera di monitoraggio dei ghiacciai.

Simposio per celebrare il 100° anno delle fiere commerciali

Per celebrare il 100° anniversario delle misurazioni del Claridenfirn, l'Accademia svizzera delle scienze naturali organizza una manifestazione attraverso la sua Società per la neve, il ghiaccio e il permafrost, con un simposio scientifico presso l'ETH di Zurigo venerdì 22 agosto 2014 e un'escursione sul ghiacciaio nel fine settimana del 23/24 agosto 2014.
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Vista ingrandita: i ricercatori trasportano per la prima volta gli strumenti di misurazione al Claridenfirn nel settembre 1914 (immagine dal primo rapporto di misurazione).
I ricercatori trasportano gli strumenti di misurazione al Claridenfirn per la prima volta nel settembre 1914 (immagine dal primo rapporto di misurazione).
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