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Questo articolo, pur attingendo da una varietà di letteratura, è in gran parte basato su un’eccellente revisione dei processi di calving del Prof. Doug Benn e colleghi nella rivista Earth Science Reviews. Se vuoi saperne di più sul distacco dei ghiacciai, questo articolo è un ottimo punto di partenza.

Il distacco è il termine glaciologico che indica la perdita meccanica (o semplicemente la rottura) di ghiaccio dal margine di un ghiacciaio1. Il calving è più comune quando un ghiacciaio sfocia nell’acqua (cioè nei laghi o nell’oceano), ma può avvenire anche sulla terraferma, dove è noto come calving secco2.

Perché il calving è importante?

Nei ghiacciai che terminano in un lago (o in acqua dolce), il calving è spesso un processo di ablazione molto efficiente ed è quindi un importante controllo sul bilancio di massa del ghiacciaio4-7.

Il calving è anche importante per la dinamica del ghiacciaio e i tassi di ritiro del ghiaccio1. I ghiacciai da distacco sono spesso altamente dinamici, con modelli di comportamento (ad esempio, avanzamento e recessione del ghiacciaio) che sono almeno in parte disaccoppiati dal clima4-7.

Differenze tra ghiacciai d’acqua dolce e di marea

Rispetto ai ghiacciai marini-terminali (o di marea), come quelli ai margini delle calotte antartiche e della Groenlandia, i ghiacciai d’acqua dolce sono normalmente più piccoli e più lenti nei movimenti. Questo significa che mentre i processi di distacco possono essere molto simili in entrambi i contesti, i ghiacciai d’acqua dolce tendono ad avere tassi di distacco inferiori1.

Base del distacco: la frattura del ghiaccio

Prima che avvenga il distacco, piccole crepe e fratture nel ghiaccio del ghiacciaio crescono (o si propagano) in crepacci più grandi (vedi immagine sotto). La crescita dei crepacci divide effettivamente il ghiaccio in blocchi che successivamente cadono dalla bocca in un lago adiacente (dove sono conosciuti come iceberg). Pertanto, la frattura del ghiaccio è un controllo importante su: dove si verificherà il distacco, la dimensione degli iceberg distaccati, e quanto spesso si verificano eventi di distacco1.

Crescita delle fratture

Le crepe e le fratture nel ghiaccio del ghiacciaio crescono quando lo stress che agisce su una frattura è maggiore della resistenza alla frattura del ghiaccio8. Quando questa condizione è soddisfatta, il ghiaccio si frattura in modo fragile, facendo sì che le crepe esistenti diventino più profonde e più ampie. Grandi sollecitazioni si verificano in molte situazioni nei ghiacciai. Buoni esempi sono: dove il ghiaccio del ghiacciaio è esteso (‘tirato a parte’) o compresso (‘schiacciato insieme’) come risultato del flusso.

Crepacci pieni d’acqua

L’acqua gioca un ruolo chiave nella profondità dei crepacci e nella probabilità di distacco (vedi schema sotto). In un crepaccio senza acqua, lo stress sulla punta del crepaccio è compensato dal peso del ghiaccio sovrastante. Questo provoca la chiusura di una frattura. Tuttavia, in un crepaccio pieno d’acqua, la pressione dell’acqua compensa il peso del ghiaccio. Questo permette ad un crepaccio di estendersi più in profondità nel ghiaccio, e spesso fino al letto del ghiacciaio8.

Processi di distacco

Ci sono diversi meccanismi principali di distacco nei ghiacciai d’acqua dolce, tutti legati allo stress al termine del ghiacciaio1.

Stiramento e crepacciatura del ghiaccio

In un ghiacciaio che termina con un lago a terra, il flusso del ghiaccio diventa comunemente più veloce (a causa dello scorrimento basale) vicino alla bocca. Questo accade perché il muso è vicino a galleggiare nell’acqua del lago, il che riduce la resistenza all’attrito sul fondo1,9. Il flusso più veloce vicino all’estremità fa sì che il ghiaccio si “allunghi” e che i crepacci si propaghino attraverso il ghiacciaio (vedi il diagramma sotto). Questo processo, noto come stiramento longitudinale, crea musi di ghiacciaio fortemente crepacciati (vedi immagine sotto). Il distacco si verifica lungo le linee di debolezza formate dal crepaccio1,9,10.

I crepacci possono formarsi anche in aree più a monte del ghiacciaio, come nelle cascate di ghiaccio, dove il ghiaccio scorre rapidamente su terreni ripidi8. I crepacci che si formano nelle cascate di ghiaccio forniscono probabili zone di distacco quando si spostano verso la fine del ghiacciaio (vedi diagramma qui sotto)1.

Squilibri di forza alla fine del ghiacciaio

Alla fine di un ghiacciaio galleggiante, la pressione criostatica diretta verso l’esterno (cioè la pressione esercitata dal ghiaccio) e la pressione idrostatica diretta verso l’interno (cioè la pressione esercitata dall’acqua) sono fuori equilibrio (vedi diagramma sotto)11. Sotto la linea di galleggiamento del lago, la pressione idrostatica bilancia in parte la pressione criostatica. Tuttavia, sopra la linea di galleggiamento, c’è pochissima forza diretta verso l’interno (dall’atmosfera) per contrastare la pressione criostatica11. Questo squilibrio crea una zona di alto stress sulla superficie del ghiaccio, aprendo crepacci e promuovendo il calvolamento1.

Sottosquadro di una scogliera di ghiaccio terminale

Il ghiaccio del ghiacciaio a o sotto la linea di galleggiamento del lago spesso si scioglie ad un ritmo più veloce del ghiaccio sopra la linea di galleggiamento del lago. Lo scioglimento della linea di galleggiamento spesso erode un intaglio che sottopassa la scogliera di ghiaccio di distacco (vedi immagine sotto)6,12,13. Una volta sotto la linea di galleggiamento, il distacco può avvenire tramite il rovesciamento in avanti di blocchi di ghiaccio sporgenti, o quando il tetto di una tacca di galleggiamento crolla1.

Le tacche di galleggiamento si sviluppano spesso durante l’estate ma cessano di formarsi in inverno quando le temperature del lago glaciale sono più fredde e/o quando la superficie del lago si congela. Il distacco per erosione degli intagli tende quindi a seguire un modello stagionale6,12,13.

Forze di galleggiamento alla fine di un ghiacciaio

Dove la superficie di un ghiacciaio si assottiglia al di sotto del livello necessario per il galleggiamento del ghiaccio, il margine diventa galleggiante e si solleva dal letto7. Se la superficie continua ad assottigliarsi, la galleggiabilità aumenta, causando grandi forze di flessione alla linea di incaglio, la crescita di grandi crepacci e infine il distacco7. Questo processo produce spesso grandi iceberg.

Le forze di galleggiamento possono anche causare il distacco sotto la superficie del lago. Il distacco subacqueo si verifica spesso dove un “piede di ghiaccio” si è sviluppato a causa delle perdite di ghiaccio sopra la linea di galleggiamento (ad esempio a causa dell’erosione delle tacche e del crollo delle scogliere di ghiaccio). La perdita di ghiaccio sopra la linea di galleggiamento diminuisce la pressione di copertura del ghiaccio che preme sul “piede di ghiaccio”, permettendo alle forze di galleggiamento verso l’alto di rompere il ghiaccio e causare il distacco1. In tali eventi, gli iceberg possono rapidamente schizzare verso la superficie del lago, e talvolta emergere a 100 metri di distanza dal fronte di ghiaccio.