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Il ghiaccio che trema

La ricerca dedicata ai ghiacciai vanta una lunga tradizione presso il Servizio Sismico Svizzero (SED). Al momento il SED collabora strettamente con i glaciologi del Politecnico federale di Zurigo (Laboratorio di Idraulica, Idrologia e Glaciologia, VAW) a diversi progetti scientifici in Svizzera e all’estero. Al centro delle ricerche, il ghiacciaio del Rodano e il ghiacciaio continentale della Groenlandia: oltre alle osservazioni ascrivibili alla glaciologia classica, anche le misurazioni sismiche sui movimenti della calotta hanno permesso di acquisire informazioni rilevanti. E ciò grazie a sismometri temporaneamente collocati sulla superficie dei ghiacciai. In Groenlandia, il SED ha contribuito alla costruzione di una rete sismica con lo scopo di documentare e monitorare i mutamenti del ghiacciaio continentale.

Perché studiare i ghiacciai?

I ghiacciai sono spesso al centro delle discussioni legate ai cambiamenti climatici. I mutamenti dei ghiacciai possono infatti influenzare fortemente le condizioni atmosferiche locali. Lo scioglimento accelerato delle calotte glaciali condiziona inoltre il livello del mare. In Svizzera, previsioni riguardo allo sviluppo dei ghiacciai sono di importanza fondamentale per l’approvvigionamento di energia idraulica e per il turismo, tanto per citare due esempi. Si cerca pertanto di investigare i processi all’interno e sulla superficie della calotta glaciale, con lo scopo di comprendere la correlazione tra il ritiro dei ghiacciai, le temperature in aumento e la quantità di acqua di disgelo.

I processi che avvengono all’interno di un ghiacciaio non sono direttamente osservabili, possono però essere registrati in maniera indiretta con l’ausilio di sismografi. Queste strumentazioni sulle superfici o in prossimità dei ghiacciai permettono agli scienziati di «ascoltare» il ghiacciaio stesso. Nello schema sottostante potete scoprire da voi, facendo clic sulle diciture, le forme d’onda dei sismi nel ghiaccio delle diverse aree del ghiacciaio. Ai fini della ricerca scientifica vengono analizzate frequenza, luogo e forma di questi sismi nel ghiaccio e nei ghiacciai. I risultati ottenuti permettono di comprendere con maggiore chiarezza il ciclo di vita e lo sviluppo di un ghiacciaio. A provocare i sismi nel ghiaccio e nei ghiacciai sono i seguenti processi: apertura di crepacci, deflusso di masse d’acqua (tramite cosiddetti «mulinelli» fino al letto del ghiacciaio), flusso del ghiaccio stesso sul letto del ghiacciaio, distacchi del ghiaccio (rottura e rilascio di una massa di ghiaccio in un lago o nel mare).

Esplorate il ghiacciaio facendo clic sulle diciture nere:

Provate a immaginare il Servizio Sismico Svizzero come una grande barca da pesca il cui compito è quello di pescare sismi nel ghiaccio e nei ghiacciai. Dal momento che, per trarre conclusioni scientifiche più approfondite, il SED vuole rilevare anche i segnali più deboli, viene utilizzata una fitta rete con sismometri altamente sensibili, somigliante a una rete da pesca a maglia stretta. Di conseguenza, oltre alla cattura principale auspicata, nella rete finisce anche una grande quantità di catture accessorie.

Nel nostro caso, con «catture accessorie», intendiamo i segnali sismici provocati dall’uomo. Il grafico seguente illustra una panoramica dei diversi sismi dovuti all’operato dell’uomo. Per l’occhio esperto, questi ultimi sono facilmente distinguibili dalle scosse di origine naturale grazie alla loro caratteristica forma d’onda. Non bisogna dimenticare che, oltre al fenomeno geofisico qui rappresentato, anche i terremoti comuni possono essere generati dall’uomo. Per scoprirne di più non perdetevi lo snapshot del prossimo mese sul tema «Terremoti causati dall’uomo».

Altri rilevamenti effettuati dagli strumenti del SED:

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L’acceleratore indica un episodio di distacco del ghiaccio nello Jakobshavn Isbræ, verificatosi il 21 agosto 2009. In quell’occasione il ghiacciaio perse un volume di ghiaccio di circa 0,5 km3. Nell’acceleratore si può vedere chiaramente come due iceberg si distaccano uno dopo l’altro dal ghiacciaio per poi ruotare. In entrambi i casi, i sismometri a banda larga installati hanno registrato onde sismiche a bassa frequenza nel raggio di diverse centinaia di chilometri. Ciò dimostra che le misurazioni sismologiche sono utili per calcolare la forza di contatto fra iceberg e fronti dei ghiacciai durante episodi di distacco del ghiaccio.

Cliccare sull’immagine per vedere il video.

Origine: Walter, F., Amundson, J. M., O'Neel, S., Truffer, M., Fahnestock, M., & Fricker, H. A. (2012). Analysis of low-frequency seismic signals generated during a multiple-iceberg calving event at Jakobshavn Isbræ, Greenland.Journal of Geophysical Research: Earth Surface (2003–2012)117(F1).