115.000 anni di era glaciale in due minuti

L'ultimo periodo freddo della storia della Terra è iniziato circa 115.000 anni fa - e con esso un periodo movimentato in cui i ghiacciai sono avanzati ripetutamente dalle Alpi all'Altopiano Centrale, si sono ritirati e poi si sono espansi di nuovo. Nel corso di questo processo, le imponenti colate di ghiaccio hanno scavato valli come la Valle del Rodano e hanno spinto con sé il materiale roccioso, dai sedimenti fini ai massi del peso di diverse migliaia di tonnellate. Questi "detriti", depositati sotto forma di cosiddette morene, formano oggi le verdi colline delle Prealpi. I massi, noti come blocchi erratici, pesano diverse tonnellate e si trovano sparsi sull'Altopiano centrale, nelle valli alpine o nel Giura.

Simulazione dello sviluppo dei ghiacciai

Sebbene da quasi 300 anni naturalisti e scienziati studino la storia dei ghiacciai dell'era glaciale nelle Alpi, non sono ancora riusciti a chiarire con chiarezza quali sviluppi climatici hanno portato alle grandi glaciazioni, cosa ha controllato l'espansione dei ghiacciai, quanto era spesso il loro carapace di ghiaccio, con quale frequenza si sono espanse le calotte di ghiaccio e come si sono ritirati i ghiacciai.Che cosa ha controllato l'espansione dei ghiacciai, quanto era spessa la loro corazza di ghiaccio, con quale frequenza le calotte di ghiaccio si espandevano e si ritiravano e che cosa ha fatto sì che il ghiaccio si espandesse in misura diversa a seconda della regione alpina.

Per capire meglio tutto questo, Julien Seguinot del Laboratorio di Idraulica, Idrologia e Glaciologia dell'ETH di Zurigo, insieme a colleghi ricercatori, ha simulato lo sviluppo dei ghiacciai nelle Alpi negli ultimi 120.000 anni sul supercomputer CSCS "Piz Daint". Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica "The Cryosphere".

Per le simulazioni dello sviluppo dei ghiacciai e della diffusione del ghiaccio, hanno utilizzato un modello speciale (Parallel Ice Sheet Model (PISM)), che hanno alimentato con dati sulla topografia iniziale delle montagne e dei ghiacciai, sulle proprietà fisiche delle rocce e dei ghiacciai, in parte basati su osservazioni dall'Antartide e dalla Groenlandia, e su dati sul flusso di calore nell'interno della Terra e sulle condizioni climatiche. La base di questi ultimi è stata fornita, tra l'altro, da dati meteorologici attuali combinati con dati paleoclimatici provenienti da sedimenti e carote di ghiaccio degli ultimi 120.000 anni.

Più progressi di quanto ipotizzato

Gli scienziati hanno effettuato le simulazioni con tre diversi set di dati paleoclimatici e due diversi scenari di precipitazione.

Solo una delle serie di dati climatici ha fornito risultati che corrispondono alle prove geologiche lasciate dai ghiacciai nelle rocce e nei sedimenti. Il risultato di questa simulazione mostra che i ghiacciai delle Alpi si sono espansi e ritirati più spesso di quanto ipotizzato in precedenza. Per molto tempo, i glaciologi hanno ipotizzato almeno quattro avanzamenti. Tuttavia, questa cifra così bassa è stata messa in discussione più volte a partire dagli anni Ottanta. La simulazione mostra ora che alcuni ghiacciai alpini sono avanzati e si sono ritirati più di dieci volte negli ultimi 120.000 anni.

Secondo il modello, i ghiacciai si sono espansi maggiormente circa 25.000 anni fa e si sono spinti fino alle Prealpi: In Svizzera fino a Berna, a Zurigo e nella regione del Lago di Costanza fino a Sciaffusa e nella vicina Germania quasi fino a Monaco. Nel corso di alcune migliaia di anni, il periodo freddo si è gradualmente trasformato nell'attuale periodo caldo, come si può vedere anche nel video. In un'era glaciale si alternano periodi freddi e caldi. In principio, la Terra si trova attualmente in un'era glaciale. Questo accade sempre quando almeno uno dei poli è coperto dai ghiacci.

Spessore dei ghiacci sottostimato

Da un'analisi dettagliata di un'altra simulazione, che risolve la glaciazione degli ultimi 120.000 anni fino a un chilometro, i ricercatori hanno concluso che durante il picco della glaciazione i ghiacci dovevano essere molto più spessi di quanto ipotizzato in precedenza: fino a 800 metri di spessore in più nell'alta Valle del Rodano, ad esempio.

I ricercatori ammettono incertezze nei risultati, causate dalla descrizione semplificata dei processi tra il ghiacciaio e il letto del ghiacciaio e dalle condizioni climatiche. Per Seguinot, tuttavia, la difficoltà principale della simulazione risiede nell'interpretazione dei dati esistenti: Le mappe delle tracce del ghiacciaio, come le morene, i blocchi erratici e la direzione del flusso del ghiaccio, raccolte nel corso degli ultimi 300 anni. "Calcolare modelli computerizzati come il PISM su supercomputer come il 'Piz Daint' ci permette di ricostruire la storia della glaciazione a una risoluzione senza precedenti", afferma Seguinot. Tuttavia, per convalidare questi risultati, sarebbe necessario registrare sistematicamente più dati in mappe digitali e Chi siamo al di là dei confini nazionali e linguistici.

Simone Ulmer è redattrice di Scienza e tecnologia presso il pagina esternaCSCS,dove questo articolo è stato pubblicato per la prima volta.