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Tematismi » Clima » Impatti » Ghiacciai
 

Clima e ghiacciai alpini

Nelle regioni Alpine, i ghiacciai sono una risorsa di acqua dolce molto importante per uso domestico, agricolo e industriale e rappresentano un importante componente economica per il turismo e la produzione di energia idroelettrica. Il ritiro dei ghiacciai costituisce un serio problema in quanto viene a ridursi nel tempo la scorta di acqua dolce che essi rappresentano. Questo è uno dei motivi per cui è molto importante capire perché l’estensione dei ghiacciai cambia nel tempo e prevedere la loro risposta in diversi scenari di cambiamento climatico.

 

La reazione di un ghiacciaio a dei cambiamenti climatici è determinata da una complessa catena di processi. Cambiamenti delle condizioni atmosferiche (radiazione solare, temperatura dell'aria, precipitazioni, vento, nuvolosità, ecc) influenzano il bilancio di massa sulla superficie del ghiacciaio. Tale bilancio è rappresentato dalla differenza tra accumulo e ablazione. In generale, l'accumulo è massimo in inverno a quote del ghiacciaio al di sopra dell’ ELA - Equilibrium Line Altitude, (definita come la linea che segna la quota ove l’accumulo annuale e l’ablazione si bilanciano), mentre l’ablazione è più grande in estate, sotto l’ELA. La figura 1 mostra una foto del ghiacciaio di Pre de Bar in Val d'Aosta in cui sono indicati in modo schematico le aree di accumulo e ablazione, l’ELA e il fronte glaciale.
In periodi di tempo che vanno da anni a diversi decenni, i cambiamenti cumulativi nel bilancio di massa causano un cambiamento nel volume e nello spessore del ghiacciaio stesso. Questa conduce infine, dopo un certo lasso di tempo, a delle variazioni di lunghezza del ghiacciaio e quindi ad un avanzamento o ad un arretramento del fronte glaciale.

 

 

Figura 1: Immagine del ghiacciaio di Pre de Bar (Valle d’Aosta). Immagine tratta dal Catasto Ghiacciai della Regione Valle d’Aosta (http://catastoghiacciai.regione.vda.it/).

 

In basso, sono rappresentate le mappe con la dislocazione dei ghiacciai piemontesi e le misure di variazione annuale delle fronti glaciali a partire dal 1990. Ogni mappa si riferisce ad un anno particolare (mostrato sopra la mappa a sinistra) e non mostra tutti i ghiacciai piemontesi, ma solo quelli che sono stati monitorati in quell'anno specifico. I dati riportati per ogni ghiacciaio rappresentano le variazioni della fronte relative all'anno precedente: ad esempio, nella figura a destra è riportata la variazione della fronte del ghiacciaio del Belvedere dell'anno 1990 rispetto al 1989.
I dati sono stati reperiti dal sito del Comitato Glaciologico Italiano - Consiglio Nazionale delle Ricerche (CGI) che ogni hanno mette a disposizione i dati delle campagne di rilevamento sistematico delle fronti dei ghiacciai dell'arco alpino (http://www.glaciologia.it/).

 



I GHIACCIAI DEL NORDOVEST ITALIANO NEGLI ULTIMI 50 ANNI

 

ARPA Piemonte, in collaborazione con ISAC-CNR, ha svolto nell’ambito del progetto ACQWA uno studio sull’impatto del cambiamento climatico sui ghiacciai alpini del nord ovest italiano. In tale studio si sono considerati i dati di variazione annuale del fronte glaciale di un gruppo di 14 grandi ghiacciai delle Alpi nordoccidentali, nelle regioni di Piemonte e Valle d'Aosta, mostrati in figura 2. I dati sono stati reperiti sul sito web del Comitato Glaciologico Italiano.

 

 

Figura 2: Mappa schematica dell'area di studio (Italia nord-occidentale) con la posizione e i nomi dei 14 ghiacciai considerati in questo studio. Sono inoltre rappresentati i valori delle medie delle fluttuazioni glaciali relative al cinquantennio 1958-2009.

 

Lo studio ha voluto innanzitutto indagare la risposta media dei ghiacciai alle variazioni climatiche nel cinquantennio 1958-2009. Osservando i valori delle medie delle fluttuazioni glaciali relative al periodo 1958-2009 (figura 2), si può notare come il comportamento generale del campione esaminato per il periodo in questione indichi un arretramento generalizzato, che può essere più o meno pronunciato a seconda della meteorologia locale e della morfologia del ghiacciaio stesso. In un solo caso (Lex Blanche) c'è stato un leggero avanzamento nel periodo 1958-2009. Considerando il comportamento medio dei ghiacciai, si può notare come l’arretramento medio complessivo risultante per il cinquantennio 1958-2009 (figura 3) sia di circa 200 m.

 

Figura 3: Arretramento medio (in m) dei fronti glaciali nel periodo 1958-2009. L’arretramento medio complessivo risultante dal 1958 al 2009 è di circa 200 m.

Utilizzando le serie climatiche di precipitazione e temperatura ottenute con la tecnica della "Optimal Interpolation" nel cinquantennio 1958-2009 (clicca qui per approfondimenti) e i dati di fluttuazione annuale dei fronti glaciali riferiti allo stesso periodo, è stato possibile ricavare attraverso opportune tecniche statistiche, un modello empirico lineare per le fluttuazioni glaciali medie. Tale modello è costituito da quattro variabili climatiche utilizzate come predittori della fluttuazione glaciale: la temperatura estiva e la precipitazione invernale che agiscono sulla variazione del fronte glaciale con un ritardo temporale rispettivamente di cinque e dieci anni, la temperatura e la precipitazione primaverile nell'anno della fluttuazione. I predittori ottenuti sono giustificabili in termini di fisica del ghiacciaio: la precipitazione invernale ritardata racchiude verosimilmente il periodo di accumulo, la temperatura estiva ritardata stima una parte del periodo di ablazione estivo, mentre le temperature e le precipitazioni primaverili possono influenzare significativamente la risposta del ghiacciaio durante i mesi estivi successivi variando l’albedo della sua superficie.

 

La risposta dei ghiacciai alpini del nordovest italiano in diversi scenari di cambiamento climatico

 
Il passo successivo è stato l’utilizzo del modello empirico per la risposta glaciale in diversi scenari di cambiamento climatico. A tal scopo, sono state utilizzate diverse simulazioni climatiche, a partire da modelli globali o regionali. In particolare, il modello climatico globale EC-Earth (vedi http://ecearth.knmi.nl/ e www.to.isac.cnr.it/ecearth), sviluppato da un consorzio europeo di enti di ricerca cui partecipa ISAC-CNR (Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche), fornisce simulazioni con i nuovi scenari di emissione RCP (Representative Concentration Pathways) dell’IPCC. Oltre al modello EC-Earth, si sono considerati gli output di diversi modelli regionali aggregati con opportuni pesi attraverso la tecnica del Multimodel SuperEnsemble sviluppata presso ARPA Piemonte (clicca qui per approfondimenti).

 

Con il modello empirico di fronte glaciale, abbiamo effettuato simulazioni che utilizzano le serie di precipitazione e temperatura per diversi scenari disponibili; qui mostriamo, a titolo di esempio, i risultati per gli scenari RPC 4.5 e SRES A1B. La linea tratteggiata blu rappresenta la migliore stima dell’arretramento medio dei ghiacciai, mentre gli intervalli di confidenza rappresentano l’errore del modello. Sia nello scenario RCP 4.5 che nello scenario SRES A1B i ghiacciai mostrano un forte ritiro medio: da oggi al 2090, circa 650 m per lo scenario RCP 4.5 e circa 900 m per lo scenario SRES A1B.

 

Figure 4 : Arretramento del fronte glaciale medio (in metri) per due diversi scenari di cambiamento climatico.

 

In generale, abbiamo constatato che in tutti gli scenari viene previsto un notevole arretramento dei fronti glaciali nelle Alpi occidentali, con una forte riduzione delle aree glacializzate e i conseguenti impatti sulle riserve di acqua dolce. Negli scenari di cambiamento climatico attesi per i prossimi decenni, insomma, il destino dei ghiacciai alpini piemontesi e valdostani non sembra essere roseo.

 

Riferimenti

 

L'impatto del cambiamento climatico sui ghiacciai alpini del nord-ovest italiano, Neve e Valanghe, 76, 46-53, 2012, ISSN 1120 - 0642

Riccardo Bonanno, Christian Ronchi, Barbara Cagnazzi, Antonello Provenzale

 

Estimation du retrait de glaciers alpins du nord-ouest italien sur le 21ème siècle à l’aide d’un modèle empirique régional, in Les climats régionaux: observation et modélisation Bigot S., Rome S, 2012. ISBN 978-2-907696-18-0

Riccardo Bonanno, Antonello Provenzale, Christian Ronchi, Barbara Cagnazzi

 

Response of Alpine glaciers in north-western Italian Alps for different climate change scenarios. Poster presentation at MedCLIVAR 2012 Conference "The climate of the Mediterranean region: understanding its evolution and effects on environment and societies", 26-29 September 2012, Madrid, SPAIN

Riccardo Bonanno, Christian Ronchi, Barbara Cagnazzi, Antonello Provenzale