Mulini e idrologia glaciale
Un ghiacciaio temperato d'estate è pieno d'acqua. La fusione superficiale si raccoglie in torrenti, precipita in pozzi cilindrici — i mulini —, attraversa tunnel dentro il ghiaccio e riemerge alla fronte. Il risultato è un impianto idraulico a scala di ghiacciaio che varia con tempo, stagione e stato di salute del ghiaccio. Ed è anche uno dei principali fattori che governano la velocità di scorrimento del ghiaccio.
Cos'è un mulino?
Un mulino è un pozzo verticale (o quasi) nel ghiaccio formatosi dove un torrente superficiale precipita attraverso un crepaccio. Diametri da centimetri a decine di metri; profondità di centinaia di metri — chilometri sulla calotta groenlandese.
Come si formano
Un piccolo crepaccio si apre sotto un torrente di fusione. Il torrente vi si infila e inizia a fondere le pareti di ghiaccio. Più forte la portata, più calore d'attrito, più rapidamente il mulino si allarga. Il torrente finisce per raggiungere il letto.
Condotti englaciali
Sotto il mulino l'acqua scorre in condotte interne al ghiaccio — condotti englaciali. Possono essere larghi metri vicino alla superficie e restringersi in profondità. Si formano e si chiudono in continuazione: la fusione li allarga, lo scorrimento del ghiaccio li comprime.
Drenaggio subglaciale
Al letto l'acqua può scorrere in due modi principali:
- Drenaggio diffuso: sottile film d'acqua su ampia porzione del letto, tipico d'inverno e inizio estate.
- Drenaggio canalizzato: stretti, spesso profondi canali nel ghiaccio o nel substrato, più efficiente e dominante a tarda estate.
Il passaggio tra i due regimi è uno dei processi più importanti della dinamica glaciale. Un sistema diffuso trattiene acqua ad alta pressione, solleva il ghiacciaio dal letto e accelera lo scivolamento; uno canalizzato la drena rapidamente e il ghiacciaio rallenta.
Cicli giornalieri
Molti ghiacciai temperati scorrono leggermente più veloci nel primo pomeriggio, quando la fusione è al culmine e la pressione dell'acqua al letto è massima. La differenza è piccola (pochi percento) ma misurabile: una delle connessioni più dirette tra clima e flusso.
GLOF e svuotamenti
A volte il sistema subglaciale intrappola un lago — a una giunzione tra tributari o dietro una diga di ghiaccio — e lo rilascia in modo catastrofico. Il termine islandese jökulhlaup è ormai universale. Il volume rilasciato può sollevare il ghiacciaio dal letto e causare danni gravi a valle.
Come si studia
- Traccianti coloranti: colorante in un mulino, rilevato in fronte: dà tempi e dispersione.
- Pozzi a getto d'acqua calda: misurano pressione e condizioni al letto direttamente.
- Radar: rileva canali subglaciali e sacche d'acqua.
- Sismica: crepaccio, colpi d'ariete, crolli di condotti lasciano firme acustiche.
Perché conta
L'idrologia regola la velocità, il calving alle fronti tidewater e il deflusso a valle che dipende dalla fusione. Capire l'impianto è essenziale, dall'allerta piena a breve termine alle proiezioni climatiche di lungo periodo.
Tutti in un colpo d'occhio
La mappa interattiva segna campi di mulini attivi noti su vari ghiacciai monitorati e i percorsi jökulhlaup tipici a valle di laghi sbarrati da ghiaccio.