L'immagine di enormi pezzi di ghiaccio che si staccano da ghiacciai e calotte glaciali, poi galleggiando in mare nei luoghi più remoti della Terra, potrebbe essere il simbolo più iconico di un pianeta che si sta riscaldando. E mentre la maggior parte delle persone non vedrà mai da vicino questi fenomeni familiari, ciò che sta accadendo in alcuni degli ambienti più ghiacciati colpisce ancora persone e regioni a migliaia di chilometri di distanza.

L'ecologa Heidi Steltzer, un professore del Fort Lewis College e membro del progetto Watershed Function Scientific Focus Area (SFA) del Dipartimento dell'energia guidato dal Lawrence Berkeley National Laboratory, studia come la riduzione del manto nevoso e il prematuro scioglimento della neve causati dai cambiamenti climatici influenzino l'approvvigionamento idrico nelle aree di alta montagna. È autrice principale di un nuovo rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), l'organismo delle Nazioni Unite per la valutazione della scienza relativa al cambiamento climatico. Lo Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC) valuta la letteratura scientifica più recente per descrivere gli impatti dei cambiamenti climatici sull'oceano e sulla criosfera:l'acqua allo stato solido, che in montagna comprende i ghiacciai, permafrost, e neve.

Steltzer ha attinto dall'esperienza di lavoro nelle Montagne Rocciose del Colorado, vicino alle sorgenti del fiume Colorado, per essere coautore del capitolo del rapporto sulle alte montagne. È la prima volta dal 1996 che l'IPCC presenta un capitolo sulle montagne in uno dei suoi rapporti.

"I sistemi di montagna forniscono acqua alle persone, acqua che è essenziale per bere, cibo in crescita, industria, e sistemi energetici. L'acqua disponibile non dipende solo da quanto è grande un ghiacciaio o da quanta neve cade o da quanto velocemente avviene lo scioglimento, ma anche su come il ghiaccio e la neve colpiscono le piante, microbi, e suoli, " disse Steltzer.

Il potere di spostare le montagne

L'IPCC invita esperti scientifici selezionati a valutare migliaia di articoli scientifici pubblicati ogni anno al fine di fornire ai responsabili delle politiche valutazioni periodiche delle basi scientifiche del cambiamento climatico, suoi impatti e rischi futuri, e opzioni per l'adattamento e la mitigazione. Gli autori dei contenuti sulle regioni montuose hanno setacciato la letteratura scientifica alla ricerca di articoli che coprono tutte le regioni di alta montagna in cui la criosfera è presente tutto l'anno o stagionalmente.

Lo SROCC aggiunge alla conoscenza della perdita di massa dei ghiacciai, scongelamento del permafrost, e diminuzione del manto nevoso e della durata della neve, che interessano gli ecosistemi montani, fornitura d'acqua, disturbi, e pericoli. Gli autori del capitolo sull'alta montagna affermano che molteplici pericoli e rischi derivano dai cambiamenti nell'ambiente montano, compresi gli impatti della variabilità e le tendenze nell'approvvigionamento idrico sulla produzione di energia idroelettrica e le implicazioni per la politica energetica e la governance dell'acqua.

Il rapporto descrive un allungamento della stagione di crescita e una maggiore crescita delle piante in alcune regioni, come l'altopiano Qinghai-Tibet, a causa della minore durata del manto nevoso. Ancora, in altre regioni, come le Montagne Rocciose degli Stati Uniti dove lavorano Steltzer e il team della Berkeley Lab Watershed Function, le piante non crescono di più anche se la stagione di crescita è più lunga.

Susan Hubbard è a capo del progetto DOE Watershed Function SFA e direttrice del laboratorio associato per l'area di scienze della terra e dell'ambiente presso il Berkeley Lab. Secondo Hubbard, "L'approccio multidisciplinare della Watershed Function SFA mira a capire come i disturbi come il precedente scioglimento della neve influenzano le interazioni tra il substrato roccioso, suolo, microbi, e vegetazione attraverso i cambiamenti di elevazione e pendenza e come questo a sua volta influenza l'approvvigionamento idrico a valle e la qualità dell'acqua".

"L'esperienza di Heidi nell'ecologia di montagna è preziosa per questo progetto, così come la sua comprensione di come i diversi bacini idrografici montuosi in tutto il mondo stanno rispondendo alle mutevoli condizioni".

Colmare le lacune

I recenti risultati dell'SFA aiuteranno a colmare le lacune individuate nel rapporto SROCC e serviranno come risorsa per i futuri rapporti IPCC. Per esempio, il rapporto esplora l'enorme cambiamento nella quantità di nevicate di anno in anno negli ultimi tre anni in tutto il Colorado e in molte regioni degli Stati Uniti occidentali. Inoltre, durante la neve bassa, primi anni di fusione, la crescita delle piante è sempre più sincronizzata a diverse altezze. Sotto il cambiamento climatico, i tempi di crescita delle piante stanno cambiando, che influenzerà la disponibilità di acqua e la ritenzione e la perdita di nutrienti attraverso le interazioni delle piante con i microbi.

Secondo Eoin Brodie, Vicedirettore delle scienze del clima e dell'ecosistema presso il Berkeley Lab e membro del progetto Watershed Function SFA, "I tempi delle nevicate e il tasso di scioglimento della neve controllano i processi microbici che sembrano esercitare un controllo significativo sull'esportazione di azoto dai pendii delle colline al fiume".

Insieme, Steltzer, Brodie, e i membri del team SFA utilizzano i dati sul campo per informare lo sviluppo di modelli informatici e modelli per informare la comprensione del comportamento futuro dei bacini idrografici. Così facendo, stanno costruendo un sistema per prevedere l'approvvigionamento idrico negli Stati Uniti occidentali che includa il modo in cui il calo del manto nevoso influisce su queste piante e sulle dinamiche microbiche.

Le montagne stanno chiamando

Ora l'autunno è arrivato nelle montagne del Colorado, e i ricercatori SFA stanno appena completando il campionamento dopo un anno di neve alta, uno in cui c'era acqua abbondante fino a quando le piogge monsoniche non si sono manifestate.

"La crescente incoerenza della neve e della pioggia in montagna è scioccante, " ha affermato Steltzer. "Queste condizioni ci hanno permesso di studiare come i cambiamenti sia bruschi che graduali nella dinamica della neve influenzino la disponibilità e la qualità dell'acqua, che sono fondamentali per l'industria a valle, le persone e le economie delle comunità nelle regioni di montagna e oltre".

Una conclusione per Steltzer dal suo lavoro sul rapporto è chiedersi perché le montagne non ricevono più attenzione. Pensa che per la stragrande maggioranza delle persone in tutto il mondo, che non vivono vicino alle montagne, possa essere difficile sentirsi collegati alle montagne in modo significativo.

"Mentre la criosfera di montagna è fondamentale per fornire acqua a miliardi di persone - più persone di quante probabilmente ci rendiamo conto o possiamo caratterizzare con i dati - il suo significato può ancora passare in gran parte inosservato, "Dice Steltzer.

"Prestiamo attenzione ai cambiamenti vicino a noi più di quelli che avvengono lontano. Questo rapporto è un'opportunità per conoscere questi cambiamenti lontani nelle regioni montuose e polari della Terra. Gli scienziati li stanno monitorando, tracciare i tassi di cambiamento a venire, e condividere ciò a cui stanno assistendo sulle cime delle montagne, sulle terre e sui mari polari. I cambiamenti in queste regioni remote riguardano tutti noi".