I ricercatori dell'ETH hanno identificato un ghiacciaio roccioso nel canton Vallese che si sta degradando e si muove molto rapidamente. Fortunatamente, non rappresenta una minaccia immediata per le persone e le infrastrutture.

ghiacciai rocciosi, contenente ghiaccio e detriti rocciosi come permafrost alpino, stanno cambiando rapidamente e profondamente in risposta ai cambiamenti climatici. Creano il rischio di movimenti di massa mentre si insinuano in discesa, placarsi, diffondersi e talvolta crollare. La domanda è se questi ghiacciai possano potenzialmente rappresentare una minaccia per l'area circostante, compresi i residenti e le infrastrutture locali.

Per rispondere a questa domanda, ricercatori di numerosi istituti ETH, e dallo spin-off dell'ETH Terrasense, hanno effettuato uno studio dettagliato di un ghiacciaio roccioso situato ai piedi del monte Furggwanghorn nella Turtmann Valley, nel Canton Vallese. Il loro studio è stato appena pubblicato sulla rivista Permafrost e processi periglaciali .

"Per identificare la potenziale minaccia, è necessario prima accertare lo stato del ghiacciaio roccioso, e capire come si comporta, "dice Thomas Buchli, un ex ricercatore di dottorato presso la cattedra di ingegneria geotecnica all'ETH di Zurigo. "Ci sono ancora alcune lacune nella nostra conoscenza qui."

Sebbene esistano molti studi sui ghiacciai rocciosi, gli scienziati si sono generalmente concentrati sulla misurazione della loro superficie e delle temperature interne, così come i loro tassi di scorrimento superficiale. "L'interazione tra la meccanica del suolo, la temperatura del suolo e l'acqua all'interno di un ghiacciaio roccioso non sono mai state studiate in modo così dettagliato, " sottolinea Buchli. Diverse misurazioni devono essere combinate per raggiungere questo obiettivo. La maggior parte delle ricerche fino ad oggi è stata limitata ad aspetti come la temperatura o i movimenti della superficie, e questa informazione è stata confrontata con altri ghiacciai rocciosi. Ma questi confronti non sono sempre utili per comprendere un singolo ghiacciaio roccioso.

Quando scrive la sua tesi, l'ingegnere geotecnico Buchli ha collaborato con geofisici, idrologi e geologi, utilizzando un impressionante arsenale di apparecchiature di misurazione e monitoraggio che è stato posizionato sopra e vicino al ghiacciaio roccioso del Furggwanghorn.

Tra l'altro, i ricercatori hanno utilizzato dispositivi di misurazione radar e laser per caratterizzare la superficie. Con l'aiuto del GPS, hanno anche determinato la velocità di scorrimento superficiale del ghiacciaio roccioso. Per studiare la struttura del terreno, la temperatura e il contenuto di acqua, così come i tassi di scorrimento interno, gli ingegneri hanno praticato diversi fori fino a 30 metri di profondità nel permafrost. Hanno inserito termistori per misurare la temperatura e anche nuovi inclinometri in questi pozzi. Alcune delle misurazioni erano uniche:in un foro, Per esempio, Buchli è stato in grado di rilevare per la prima volta movimenti di scorrimento continui del ghiacciaio roccioso fino a tre metri. I ricercatori hanno ottenuto ulteriori informazioni sulla stratificazione e sulla struttura del ghiacciaio roccioso con indagini geofisiche.

Collegando i dati tra loro, i ricercatori sono stati in grado di ottenere un'immagine dettagliata in modo univoco e un modello del suolo che ha aiutato a spiegare il comportamento del ghiacciaio roccioso.

È stato sorprendente quanto rapidamente e con forza la superficie del ghiacciaio roccioso si sia spostata e modificata durante il periodo dell'indagine. Gli scienziati sapevano già che il ghiacciaio roccioso del Furggwanghorn si sta riscaldando e degradando più velocemente della maggior parte degli altri ghiacciai rocciosi. "Comunque, Sono rimasto sorpreso dalla velocità, " dice Buchli. "Inclinando, torsione, placandosi:tutto sul ghiacciaio roccioso era in qualche modo in costante movimento."

Però, il ghiacciaio roccioso non si muoveva come una massa, ma in sezioni Si spostava in discesa per diversi metri all'anno in una parte della zona frontale, mentre il movimento nella sua zona di accumulo era di pochi decimetri ed era del tutto statico in un'altra parte della sezione anteriore.

Vari fattori possono essere considerati come driver di questi cambiamenti:precipitazioni, temperature dell'aria di riscaldamento, contenuto di acqua e, naturalmente, la temperatura e la composizione del permafrost. "Ci sono molti fattori che controllano un ghiacciaio roccioso. Isolarne solo uno è difficile, "dice Buchli.

"Anche il ghiacciaio roccioso del Furggwanghorn è relativamente caldo, " dice l'ingegnere geotecnico. All'inizio delle misurazioni, le temperature al centro del permafrost erano leggermente al di sotto del punto di congelamento. L'acqua superficiale non si congela necessariamente e scorre attraverso un sistema crivellato di pori e crepe. Se il permafrost fosse più freddo, l'acqua si trasformerebbe in ghiaccio. Questo permafrost conterrebbe una fase di ghiaccio più continua, e quindi essere più forte e meno permeabile.

Le temperature sono aumentate continuamente nel permafrost durante i sei anni di misurazioni. Attualmente sono appena sopra lo zero in vaste aree del ghiacciaio roccioso.

"Già durante la perforazione, ci siamo resi conto che il ghiacciaio roccioso doveva essere relativamente caldo, perché la testa di perforazione continuava a incontrare luoghi con acqua libera, "Ricorda Buchli.

Anche l'acqua che scorre attraverso il ghiacciaio roccioso dovrebbe essere responsabile di alcune deformazioni superficiali, lui dice. L'acqua trasporta il calore dall'esterno nel ghiacciaio roccioso. Il permafrost si scioglie, e provoca cedimenti nel terreno sovrastante. Però, i ricercatori non hanno ancora compreso appieno come l'acqua scorra attraverso il ghiacciaio roccioso. "Il flusso d'acqua attraverso un ghiacciaio roccioso è molto complesso e difficile da indagare, " dice Buchli.

I ricercatori non sono riusciti a trovare alcun pericolo immediato per l'area sottostante - in questo caso, la valle di Turtmann. È più probabile che il ghiacciaio roccioso, o parti di esso, si placherà in silenzio, lasciando detriti non congelati dietro. "Questi potrebbero innescare una colata di detriti durante precipitazioni molto intense nel peggiore dei casi e quindi rappresentare una minaccia molto reale, " dice Buchli. Nel caso del ghiacciaio roccioso Furggwanghorn, però, i ricercatori non hanno trovato alcuna prova di uno sviluppo in questa direzione. Comunque, i ghiacciai rocciosi richiedono ancora un monitoraggio costante.