Chapter 11

Pare difficile spiegarsi come mai le correnti di ghiaccio emananti nel senso delle valli, da quei centri di espansione così poco elevati, per quanto alimentate da precipitazioni assai copiose (come lo sono, ma certo in scala assai minore, anche attualmente per il frequente passaggio delle aree cicloniche) potessero produrre una così vasta stesa di ghiaccio, e pare quindi ragionevole supporre che questa siasi accresciuta anche tutt'all'intorno per gli incrementi autonomi delle precipitazioni locali. Conforta tale supposizione il fatto singolarissimo che nel Wisconsin si riscontra un'area che è affatto priva di traccie glaciali, che certamente non fu coperta dal ghiaccio il quale pur la circondava da ogni parte, e che è anche ora una delle regioni più povere di pioggia[36].

Volendo anche tener conto di questa circostanza, che può contribuire a vincere la titubanza di chi non voglia ammettere una espansione dei ghiacciai alpini attuali come causa adeguata a così immensa invasione di ghiacci, rimane tuttavia indiscusso che da essa ne venne il primo impulso, e che nelle regioni temperate come la nostra, dove la permanenza delle nevi invernali è più difficile ad ammettersi, essa fu o la causa sola o quella di gran lunga predominante sulle altre. Così il Caucaso, l'Himalaya, la Nuova Zelanda, forse le Ande\equatoriali ebbero la loro espansione glaciale, ma ristretta alla regione montuosa, subordinata alla struttura orografica, semplice espansione dei ghiacciai attuali, se ne sono rimasti; o meglio, i ghiacciai attuali, dove ce n'è, non sono che i rimasugli, dei giganteschi ghiacciai quaternari.

2. Il problema glaciale si riduce quindi a cercare da quali condizioni fu determinata una così grande espansione dei ghiacciai. L'idea più spontanea è che essa sia un fenomeno affatto conforme, benchè in scala immensamente più vasta, alle espansioni periodiche che evidentemente si verificarono più volte in tempi recenti, e che alcuni ghiacciai presentano anche attualmente, sebbene la grande maggioranza dei ghiacciai alpini sia ora in un periodo di regresso. Le attuali oscillazioni periodiche dei ghiacciai sono indubbiamente il riflesso di alternative del clima, alternative che il Sonklar, il Forel, il Richter, l'Heim, ma sopratutto il Lang per la regione alpina, e poi il Brückner nel suo colossale lavoro sulle oscillazioni dei climi[37] per tutte le regioni climatologicamente note nel mondo, dimostrarono essersi verificate e verificarsi realmente.

Si alternano sui continenti dei periodi di anni nei quali la temperatura è alquanto minore, e la pioggia sensibilmente più abbondante, con periodi nei quali ad una temperatura alquanto più elevata si combina una maggiore secchezza. Le espansioni dei ghiacciai corrispondono, con un ritardo di parecchi anni, vario da ghiacciaio a ghiacciaio a seconda della loro forma e struttura, ai periodi freddo-umidi; i regressi corrispondono ai periodi caldo-asciutti.

Noi siamo quindi portati a ritenere, per ragioni di analogia, che anche la grande espansione glaciale dell'epoca postpliocenica corrisponda ad un periodo freddo-umido del clima continentale, e il problema glaciale si ridurrebbe così a ricercare le ragioni più probabili di un siffatto periodo, che doveva essere naturalmente assai più accentuato di quelli che giustificano i più recenti avanzamenti periodici dei ghiacciai.

In questo indirizzo sono infatti rivolti i più recenti studi sull'argomento, i quali io mi propongo di qui riassumere il più che potrò brevemente e chiaramente, cercando di evitare, dove potrò, la terminologia e i simboli matematici e meteorologici, che son pur necessari a una discussione rigorosa, ma che spauriscono, e talvolta insospettiscono coloro che non sono iniziati a usarne anche in forma elementare.

3. Prima però è necessario rimovere alcune teorie che non accettando, come troppo ardita o troppo piccina, l'analogia degli attuali periodi climatologici coi grandi periodi geologici del clima, ricorrono o a una causa non climatologica, una maggiore altezza delle montagne (_ipotesi orografica_), o ad una causa climatologica affatto opposta a quella che spiega gli attuali incrementi periodici dei ghiacciai. Questa seconda, per la sua stessa contraddizione ai fatti attuali, non meriterebbe molta discussione, se, consacrata in Italia dal venerato nome di Stoppani, che la sostenne vigorosamente, quando questi fatti attuali non erano ancora assodati e messi in luce, non contasse ancora fra noi proseliti abbastanza numerosi ed autorevoli. Secondo essa l'espansione glaciale suppone una maggior copia di precipitazione nevosa nelle alte regioni alpine, questa una maggior copia di vapore nell'atmosfera e quindi una più abbondante evaporazione dei mari, la quale non può spiegarsi che con una temperatura più elevata: dunque l'invasione glaciale fu provocata da una condizione climatologica più tepida dell'attuale.

È facile vedere dove si annida il paradosso di questa teoria. Essa tien conto dell'aumento di ghiaccio che può corrispondere a una maggiore evaporazione dei mari, ma non dell'aumento di consumo che è prodotto nella massa di ghiaccio da un aumento di temperatura. Essa cioè cura l'aumento degli introiti, nel bilancio del ghiacciaio, e non si occupa del contemporaneo e assai maggiore aumento delle spese. Il riscaldamento di un solo mezzo grado centigrado solleverebbe anzitutto il limite delle nevi perpetue di circa 100 metri in senso verticale; pochi gradi di aumento farebbero spogliare quasi tutte le Alpi dei loro depositi di ghiacci, come ne sono spogli o quasi (fatte le proporzioni) l'Himalaya e le Ande equatoriali, nonostante la loro altezza e la vicinanza di mari assai caldi, i quali danno abbondantissima evaporazione.

Non è possibile inoltre supporre che l'aumento di neve caduta compensi e superi l'aumento nella quantità di ghiaccio disciolto. Questa seconda si può ritenere all'ingrosso proporzionale al numero di gradi sopra lo zero a cui si mantiene in media l'aria in prossimità del ghiacciaio, e poichè questo numero è sempre piccolissimo (circa 4° nei mesi più caldi; la media annuale attorno a 0°) due o tre gradi di più rappresenterebbero un'ablazione doppia o tripla dell'attuale, mentre due o tre gradi di più alla superficie del mare non possono rappresentare che un aumento assai piccolo dell'evaporazione che dovrebbe alimentare le nevi.

4. L'ipotesi orografica ha ricevuto in questi ultimi anni l'appoggio di molti geologi, specialmente americani, pei quali il fatto di una maggiore elevazione delle regioni montuose sulla fine del terziario e di un susseguente abbassamento nei tempi più recenti rimane ormai assodato: essa trova poi facile consenso in quei fisici i quali, vedendo tramontare altre ipotesi puramente razionali che tennero validamente il campo per lungo tempo, come quella geografica di Lyell e quella astronomica di Croll, si rifugiano volentieri in una ipotesi che ha, pare, il conforto sicuro dei fatti. Per essi appare spontanea la spiegazione di un'espansione dei ghiacciai per mezzo di un sollevamento delle regioni alpine, che sarebbero state alla fine del periodo terziario di parecchie centinaia di metri più alte sul livello del mare di quel che lo sono attualmente. Un tale sollevamento farebbe entrare nella zona delle nevi perpetue e trasformerebbe in immensi nevai collettori una estensione grandissima di valli e montagne, ora spoglie di ghiaccio, nelle quali il pendìo medio è sensibilmente meno ripido che nelle regioni più elevate, sedi attuali dei ghiacciai, e dove quindi sarebbe stata assai più facile la permanenza dei ghiacci che dovevano alimentare gli immensi ghiacciai quaternari.

Questo effetto di un sollevamento alpino è incontrovertibile; e certo, se i geologi sono concordi nel ritenere che il sollevamento è avvenuto, o almeno che le Alpi, meno consunte dalla incessante e rapida demolizione prodotta dagli agenti atmosferici, erano assai più alte di quel che non lo siano ora, rimane assodata una delle condizioni che debbono aver favorito l'espansione dei ghiacciai. Ma questa condizione non può essere stata la sola: essa è di gran lunga insufficiente a spiegare un fenomeno così grandioso. A questa conclusione negativa io sarei condotto da un ragionamento molto semplice.

In un ghiacciaio si distinguono due regioni: quella, che dirò _collettrice_, dove la quantità di neve che cade è maggiore della quantità di ghiaccio che si scioglie, e quella, che dirò _ablatrice_, dove la quantità di ghiaccio sciolto è maggiore di quella che cade. Sia _S_ l'area della prima, _s_ quella della seconda; sia inoltre _p_ l'altezza _media_ di ghiaccio che rimane come residuo attivo per unità d'area della prima in un dato periodo di tempo, p. es. in un anno, e sia [alpha] il residuo _passivo_ (_medio_) che viene sottratto alla seconda per unità d'area nello stesso tempo. Il bilancio del ghiacciaio può allora istituirsi così:

_Avere_ = S × p ; _Dare_ = s × [alpha]

e se il ghiacciaio è in un periodo di sosta, ossia se il bilancio chiude in pareggio, deve essere

S × p = s × [alpha]

ossia

S [alpha] --- = ------- s p

Il rapporto fra l'area collettrice e l'area ablatrice dipende quindi, in un periodo di sosta del ghiacciaio, esclusivamente dalle condizioni climatologiche da cui dipendono [alpha] e _p_; se queste in una regione montuosa sono presso a poco uniformi, quel rapporto sarà costante. Ciò si verifica con sufficiente approssimazione, secondo le determinazioni di Brückner e Richter[38] nei ghiacciai meglio sviluppati della regione alpina, pei quali il valore di quel rapporto oscillerebbe intorno a 3.

Se noi passiamo invece ai ghiacciai della Nuova Zelanda, troviamo un valore assai minore; così pel ghiacciaio Tasman esso è di circa 1/10, cioè 30 volte minore che per le Alpi. Questo fatto, che al sig. Richter sembra inverosimile, si spiega facilmente secondo il nostro calcolo colla maggior copia di precipitazioni nevose che alimentando i ghiacciai di quell'isola continuamente battuta dai venti oceanici, ma più ancora, io credo, dalla bassa temperatura estiva, che diminuisce sensibilmente l'ablazione [alpha].

Deriva da ciò che se in una data regione alpina si suppone invariata la condizione climatologica, da cui dipendono [alpha] e _p_, e variata invece l'area _S_ del bacino collettore per uno spostamento verticale della regione stessa, l'area ablatrice _s_ deve variare proporzionalmente. Se quindi il sollevamento mio-pliocenico delle Alpi si suppone col sig. Forel da 550 a 1000 e più metri in modo che la zona compresa nel limite delle nevi perpetue (supposto ad altezza invariata, quando non si ritengano variate le condizioni climatologiche) fosse anche 10 e più volte maggiore dell'attuale, anche l'area ablatrice, cioè la superficie del ghiacciaio propriamente detta avrebbe dovuto essere altrettante volte l'attuale; quindi, se si tien conto dell'aumento in larghezza, ogni ghiacciaio non avrebbe potuto _allungarsi_ nella valle che per un piccolo multiplo della sua lunghezza attuale. Ora ciò è assai al di sotto della realtà.

Il ghiacciaio del Rodano che ora ha pochi chilometri di lunghezza, arrivava nell'epoca di sua maggiore espansione fin sotto Lione, cioè a 395 chilometri di distanza dalla sua origine. Per argomenti che esporremo in seguito, si ha ragione di ritenere che il limite delle nevi perpetue arrivasse allora press'a poco a una linea che attualmente è a 1200 m. sul mare, e che allora per la supposta maggiore elevazione alpina sarà stata di qualche centinaio di metri più elevata. Il bacino collettore del ghiacciaio veniva così ad assumere una base orizzontale di circa 30 chilometri, mentre alla regione ablatrice ne rimanevano nientemeno che 360; e lungo questi essa non restava più incassata nella valle, ma era distesa a ventaglio su buona parte della Svizzera e della Francia meridionale. L'area _s_ era certamente centinaia di volte più grande della _S_, e il rapporto _s:S_ che ora è circa 3 deve supporsi ridotto per quell'epoca a una frazione piccolissima. Questo fatto non può spiegarsi, come vedemmo, che con un aumento della precipitazione _p_ e con una diminuzione dell'ablazione [alpha], e questa seconda deve ritenersi come la causa più probabile ed efficace, perchè non possiamo supporre una precipitazione nevosa che sia centinaia di volte l'attuale, mentre basta una diminuzione di pochi gradi nella temperatura, _specialmente estiva_, per annullare quasi l'ablazione, mantenendo prossima a zero la temperatura attorno al ghiacciaio.

5. Tale argomento, che parmi difficilmente oppugnabile, mentre elimina come insufficiente l'ipotesi orografica, conferma la necessità di una causa climatologica, diminuzione di temperatura e aumento di pioggie, a spiegare la gigantesca espansione dei ghiacciai. Le oscillazioni attuali del clima tra uno stadio freddo-umido e uno stadio caldo-asciutto indicherebbero del resto che un abbassamento di temperatura è inseparabile, nelle regioni continentali, da un aumento di pioggia, e il sig. Brückner, che ne fece con sì geniale pazienza l'analisi, crede di poter indicare da quale concatenamento di cause sarebbero collegati fra loro i due fenomeni. Eccolo in breve.

I periodi asciutti sarebbero contraddistinti specialmente da un accentuarsi della variazione annua della pressione barometrica tanto sull'oceano quanto nella parte più interna dei continenti. È nota qual'è la distribuzione media della pressione nelle due stagioni estreme. L'Oceano Atlantico, p. es., presenta sempre nella sua parte settentrionale, al di sotto dell'Islanda, un campo di bassa pressione che d'inverno si espande ad occupare tutta la zona temperata dell'oceano stesso, riducendo a un piccolo cuneo la zona subtropicale d'alta pressione da cui emanano gli alisei di NE.; intanto un campo di pressione molto alta, col massimo nella Siberia orientale, occupa quasi tutto il continente spingendosi con uno sprone sull'Europa centrale. D'estate il minimo atlantico si ritira nelle alte latitudini, schiacciato contro l'Islanda dalla zona subtropicale d'alta pressione che si espande anche alla zona temperata, invadendo con uno sprone l'Europa occidentale; intanto il continente diventa campo di una vasta area di bassa pressione col centro nell'Asia centrale.

Questo alternarsi di situazioni barometriche è effetto evidente dell'alternarsi delle stagioni. D'inverno l'aria si raffredda e si condensa fortemente sul continente, assai più che sul mare, e il peso della colonna atmosferica diventa quindi assai maggiore su quello che su questo, dove la pressione rimane perciò _relativamente_ bassa, come si manifesta coll'espandersi dell'area di bassa pressione che, per altre ragioni troppo lunghe ad esporsi qui, ha sua sede nelle più alte latitudini. D'estate l'aria si riscalda e si dirada assai più sul continente che sul mare, e quindi la pressione diminuisce assai nelle parti più centrali del continente, e si mantiene _relativamente_ elevata sul mare, come lo dimostra l'espandersi della zona subtropicale d'alta pressione.

L'afflusso dell'aria oceanica, apportatrice di umidità o di pioggia, verso il continente euro-asiatico è regolato in ambedue le stagioni dal dislivello di pressione fra l'Europa occidentale e l'oceano, dislivello che _in media_ è inclinato in ambedue le stagioni dalla terra verso il mare; d'inverno per lo sprone spinto sull'Europa dal campo d'alta pressione dominante sull'Asia, d'estate per lo sprone d'alta pressione spintovi dalla zona subtropicale. Quanto maggiore è questo dislivello, cioè quanto maggiore è la pressione sull'Europa occidentale, che fa da barriera ai venti oceanici, tanto minore è la probabilità di pioggia nell'Europa e nell'Asia, e infatti il sig. Brückner rilevò dai dati barometrici dei sessant'anni 1826-1885 che i periodi piovosi d'Europa coincidettero coi periodi di pressione relativamente bassa, gli asciutti con quelli di pressione relativamente alta: mentre in Siberia, giusto secondo la sua teoria, si verifica precisamente l'opposto.

Ora questo dislivello di pressione dall'Europa all'Atlantico dipende a sua volta dall'intensità dell'oscillazione annua del barometro nelle parti centrali tanto dei continenti che dei mari, e quindi indirettamente dalla intensità dell'oscillazione annua della temperatura. Se l'inverno è relativamente molto freddo sul continente, l'area siberiana di alta pressione è molto intensa, e quindi più forte lo sprone che essa spinge sull'Europa; se l'estate è relativamente molto caldo sul continente, l'area asiatica di bassa pressione è più intensa, e quindi relativamente più forte l'alta pressione atlantica che si spinge con uno sprone sull'Europa occidentale. Questo sprone, che è d'inciampo all'afflusso di aria oceanica verso l'Europa e l'Asia, è quindi più forte quando maggiore è l'oscillazione annua della temperatura, specialmente sul continente, e quindi più accentuato il dislivello termico fra il continente e l'oceano; è più debole, e quindi, lasciando più libero l'afflusso dell'aria oceanica, può originare un periodo piovoso, quando l'oscillazione annua della temperatura e il suo dislivello fra continente e oceano sono minori.

È principalmente una variazione della temperatura estiva che può avere efficacia sulla maggiore o minore piovosità nei continenti, poichè i periodi di pioggia, semplice (estivo) o doppio (primaverile o autunnale), cadono ivi nei mesi più caldi, dall'aprile all'ottobre. Questa variazione estiva non può essere indipendente da una variazione invernale, generalmente opposta, perchè gli inverni più ricchi di precipitazione sono generalmente i più miti rispetto alla temperatura; ma nell'effetto complessivo della temperatura media dell'anno deve prevalere il raffreddamento estivo. Il sig. Brückner ha potuto infatti constatare, in mancanza di sufficienti dati termici per le stagioni estreme, che le temperature annuali sono alquanto più fredde nei periodi umidi che nei periodi asciutti. È una piccola diminuzione, alquanto minore di 1° C; piccola però per rispetto ai nostri mezzi d'osservazione, non per rispetto alla distribuzione termica sulla superficie della terra, perchè corrisponde ad uno spostamento delle isoterme annuali di circa 300 chilometri, o 3 gradi di latitudine, verso Sud.

Che la variazione termica sia causa antecedente alla variazione della piovosità è confermato, non soltanto dal concatenamento di fatti messo in luce da Brückner, ma più direttamente dal fatto che i periodi della temperatura nel secolo nostro precedettero di regola quelli della piovosità, come lo dimostra la seguente tabella:

PERIODI caldo 1791-1805 asciutto 1781-1805 freddo 1806-20 umido 1806-25 caldo 1821-35 asciutto 1826-40 freddo 1836-50 umido 1841-55 caldo 1851-70 asciutto 1856-70 freddo 1871-85 umido 1871-85

Il ritardo dei periodi della pioggia su quelli della temperatura fu quindi in media di un lustro.

6. La precedente discussione ci porta adunque a concludere che il fattore principale di un'invasione glaciale fu un abbassamento di temperatura, e che l'aumento di piovosità in basso, e di nevosità nelle regioni alimentatrici dei ghiacciai, non fu che un corollario di quello. Il problema glaciale si riduce quindi a cercare la causa che può aver prodotto tale raffreddamento.

Fin dal primo sorgere della questione glaciale il problema si presentò sotto questa forma: l'idea di ghiaccio è inseparabile dall'idea di freddo, e un'invasione così immensa di ghiaccio portava naturalmente all'ipotesi di un freddo straordinario, di un cataclisma climatologico che corrispondesse in certo modo al cataclisma glaciale. Ciò era tanto più giustificato quando si credeva che l'invasione glaciale fosse un'espansione della calotta di ghiaccio che occupa le regioni circumpolari, anzichè una espansione dei ghiacciai alpini: ma questa seconda, e ormai sicura, spiegazione ridusse d'assai il fabbisogno di freddo, e già fin dal 1847 il Martins nella sua brillante esposizione della questione glaciale, pubblicata nella «Revue des Deux Mondes» si contentava di un raffreddamento inferiore a 4° C. A dir il vero tale conclusione rispondeva a una rappresentazione inadeguata del fenomeno glaciale: secondo le scoperte fatte fino allora, i ghiacciai dell'Arve, dell'Isère e del Rodano non uscivano dalla pianura svizzera e potevano spiegarsi con un abbassamento del limite delle nevi perpetue da 2700 metri sul livello del mare, dove si trova ora, a 1050 e quindi dell'estremità dei ghiacciai da 1150, dov'è ora, a circa 400 metri o anche al di sotto, pel contemporaneo abbassamento dei bacini collettori. Ora invece si sa che quei ghiacciai uniti insieme invadevano buona parte non solo della Svizzera, ma della Francia orientale arrivando fino a Lione, e un allungamento dei ghiacciai proporzionale all'abbassamento del limite delle nevi perpetue non basta a spiegare un tal fatto. Tuttavia nuovi argomenti sono venuti a confermare la valutazione del raffreddamento preglaciale data dal Martins.

Un ragionamento assai semplice è valso infatti a determinare, con approssimazione relativamente grande, di quanto si era abbassato nelle varie regioni della terra il limite delle nevi perpetue nell'epoca di _massima_ invasione glaciale. Ho detto in principio che il gran mantello di ghiacci che copriva le Alpi non era senza strappi. Il nucleo alpino centrale doveva essere tutto sepolto, tranne alcune punte troppo erte per lasciar presa alla neve e al ghiaccio; invece nella parte più esterna, dove le correnti di ghiaccio erano incanalate nelle valli, se un culmine di montagna, un dosso, una cresta erano abbastanza alti da superare il limite delle nevi perpetue, dovevano sporgere come isole dalla inondazione glaciale, e non debbono quindi portare attualmente alcuna traccia glaciale. Risalendo le valli e cercando tutti quei culmini che non portano traccia glaciale si è potuto determinare così fino a quale altezza se ne incontrano, e fissare perciò entro limiti abbastanza ristretti la linea delle nevi perpetue dell'era glaciale. Così nelle Alpi Bavaresi e nelle Orientali esso oscillò fra 1200 e 1500 m. d'altezza, fu cioè tra 1200 e 1300 m. più bassa di quello che è ora; ed egualmente nei Pirenei di 1000; nella Nuova Zelanda da 1100 a 1300; nel Tien-Scian di 1350; nelle Colline Naga in India di 1800 metri più bassa che ora. Questo generale abbassamento dei ghiacci perpetui, se dovesse attribuirsi esclusivamente a un abbassamento di temperatura, rappresenterebbe un raffreddamento da 6° a 10° gradi; ma in parte esso deve attribuirsi all'aumento di neve, che è intimamente collegato col raffreddamento, e questo poteva quindi essere assai minore[39]. Di più esso risponde all'apogeo dell'invasione glaciale, quando la massa invadente di ghiaccio esercitava a sua volta un'azione deprimente della temperatura: il raffreddamento iniziale, causa prima dell'invasione, doveva essere stato sensibilmente minore.

Del resto anche il nostro calcolo del bilancio del ghiacciaio ha dimostrato che un abbassamento di pochi gradi della temperatura annua, od anche solo della temperatura estiva, annullando quasi interamente l'ablazione dei ghiacciai, basterebbe a rendere grandissima l'area ablatrice _s_.