Studio metodologico comparato per la mappatura da satellite dei ghiacciai applicato al complesso del Karakoram (Pakistan)

La totalità delle acque ghiacciate della Terra costituisce la criosfera, composta da ghiaccio e neve, che è presente nell'atmosfera, nei laghi e nei fiumi, negli oceani, sulla terraferma e sotto la superficie terrestre. Essa costituisce meno del 2 per cento dell'acqua totale dell'idrosfera, ma i ghiacciai e la neve permanente rappresentano poco più di due terzi di tutta l'acqua dolce, ed ammontano ad un volume totale globale di 24.064.000 km3 di materiali. Attualmente, i ghiacciai coprono circa il 10% della superficie terrestre e ricoprono circa il 7% della superficie dei mari (durante la stagione invernale, quando il ghiaccio è alla sua massima estensione). La maggior parte del ghiaccio dei ghiacciai è confinata alle latitudini polari, con il 99% del volume che si trova in Antartide, Groenlandia e nelle isole dell'arcipelago artico. Al culmine dell'ultima glaciazione, attualmente stimata tra 26.500 e 19.000-20.000 anni fa, il ghiaccio copriva circa il 32% della superficie terrestre. Zone continue e discontinue di terreno permanentemente ghiacciato, noto come permafrost, sono alla base di un altro 22% della superficie terrestre, ma volumetricamente rappresentano meno dell'1% di tutta l'acqua dolce (Hugget R.J., 2006).

I ghiacciai sono grandi masse di ghiaccio, formate da neve compressa, che si muovono lentamente sotto il proprio peso (figg. 10-11). Possono essere classificati in base alla loro forma e alla loro relazione con la topografia del substrato. Più in dettaglio, esistono ghiacciai non vincolati dalla topografia, quali le calotte glaciali, le cappe di ghiaccio e le banchise, e ghiacciai vincolati dalla topografia, tra cui i campi glaciali, i ghiacciai di nicchia, i ghiacciai di circo, i ghiacciai vallivi, complessivamente noti come ghiacciai alpini (fig. 12) (Hugget R.J., 2006). Il ghiaccio alla base di un ghiacciaio è generalmente più caldo del ghiaccio sulla superficie fredda e, in alcuni punti, può essere abbastanza caldo da sciogliersi.

L'acqua di disgelo così creata lubrifica la cappa di ghiaccio alla base, aiutandola a defluire più rapidamente, così come la presenza di materiale deformabile del substrato roccioso, insieme al contributo gravitativo legato alla forza peso della massa ghiacciata che scorre sotto il suo peso. Il risultato è dato da correnti di flusso rapido, i flussi di ghiaccio (ice streams) (fig. 11), nei sistemi glaciali. I flussi di ghiaccio sono tipicamente lunghi centinaia di chilometri, larghi decine di chilometri (con un massimo di circa 50 km) e spesse fino a 2.000 m, nelle più grandi calotte; alcuni fluiscono a velocità superiori a 1.000 m/anno.

In genere, rappresentano circa il 10% del volume di ghiaccio in una qualsiasi calotta o ambiente glaciale, ma la maggior parte del ghiaccio contenuto nel sistema glaciale viene trasportato dai flussi di ghiaccio. Di solito, tali flussi tendono a formarsi all'interno o ai margini delle calotte e dei campi di ghiaccio di alta montagna, nei punti in cui si raccoglie l'acqua di scioglimento e il flusso di ghiaccio converge nettamente. La struttura e la deformabilità del materiale roccioso al letto è importante per il controllo della velocità del ghiaccio sovrastante. Ai bordi del flusso di ghiaccio, la deformazione del flusso provoca la ricristallizzazione del ghiaccio, rendendolo così più plastico, e concentrando la deformazione in bande strette o margini di taglio (shear margins), laddove si osservano comunemente i crepacci (fig. 11), che sono prodotti da una rapida deformazione di natura fragile. I flussi di ghiaccio che si muovono più velocemente mostrano dei crepacci più pronunciati.

Esistono flussi di ghiaccio terrestri e flussi di ghiaccio marini. Quelli terrestri scorrono su un substrato con un gradiente di flusso che degrada verso monte, mentre i flussi di ghiaccio marini si depositano al di sotto del livello del mare lungo un gradiente di flusso che degrada a valle nei bacini marini subglaciali. I flussi di ghiaccio possono svolgere due ruoli importanti nel sistema climatico globale. In primo luogo, essendo il principale fattore determinante dei tassi di ablazione, regolano in parte la risposta dei sistemi glaciali parentali al riscaldamento globale. In secondo luogo, determinano in parte i cambiamenti del livello globale del mare, regolando la quantità di acqua dolce immagazzinata nelle calotte glaciali e negli ice fields, dunque il volume dei ghiacci stessi: i flussi di ghiaccio, ad esempio, rappresentano circa il 90% del drenaggio della calotta antartica (Hugget R.J., 2006). [...]