I ghiacciai sono imponenti accumuli di acqua solida sviluppatisi nel corso di millenni, testimoni della storia e archivi del passato climatico della Terra. In quanto serbatoi d’acqua insostituibili, sono regolatori di equilibri idrici che sostentano milioni di persone in tutto il mondo. La loro fusione, accelerata dal riscaldamento globale, è un segnale inequivocabile di una crisi idrica silenziosa, una trasformazione che però coinvolge ecosistemi, economie e comunità locali. In occasione della Giornata Mondiale dell’Acqua, dedicata quest’anno alla preservazione dei ghiacciai, è fondamentale riflettere su quanto la scienza possa fare per comprendere, monitorare e proporre strategie di adattamento a questi cambiamenti.
Il ruolo vitale dei ghiacciai: serbatoi d’acqua in crisi
L’importanza dei ghiacciai come riserve d’acqua è evidente in molti sistemi montani, dove la loro fusione rappresenta un contributo essenziale ai deflussi fluviali, garantendo l’apporto idrico necessario nei periodi di siccità. In diverse regioni del mondo, la progressiva riduzione delle masse glaciali sta già avendo conseguenze tangibili sulla sicurezza idrica. Nelle Ande, ad esempio, la criosfera fornisce fino all’86% dell’acqua alla capitale boliviana La Paz nei mesi più secchi, giocando un ruolo chiave nel mantenimento della disponibilità idrica per milioni di persone1. In Europa, il contributo dei ghiacciai alpini ai deflussi fluviali diventa particolarmente rilevante durante le estati caratterizzate da precipitazioni ridotte, come è accaduto nel 2022. Durante quell’anno, infatti, la fusione dei ghiacciai ha contribuito a circa il 17% della portata totale del fiume Po in agosto, compensando in parte gli effetti di un’estate eccezionalmente calda e secca e contribuendo al mantenimento di portate minime vitali per gli ecosistemi e l’agricoltura2.
Questo processo, tuttavia, ha un costo elevato: l’acqua che oggi scorre nei fiumi proviene da un serbatoio destinato ad esaurirsi. La fusione dei ghiacciai rappresenta una risorsa non rinnovabile, e il suo esaurimento progressivo minaccia di alterare profondamente gli equilibri idrologici globali. Studi recenti indicano che il tasso di fusione glaciale sta accelerando, con una perdita di massa che, nella maggior parte dei casi, supera quella registrata negli ultimi secoli3. Se le attuali tendenze climatiche continueranno, i ghiacciai non potranno più svolgere il loro ruolo di “banca dell’acqua”, privando intere regioni di una fonte essenziale per la regolazione idrica e aumentando il rischio di crisi idriche nei decenni a venire.
Il legame tra fusione glaciale e siccità: il ruolo delle snow droughts
L’accelerazione della fusione glaciale è aggravata dal fenomeno delle snow droughts, periodi caratterizzati da un’anormale riduzione di accumulazione nevosa invernale (che può derivare da precipitazioni inferiori alla media o da temperature elevate che ne ostacolano l’accumulo) che anticipano e intensificano il processo di fusione estiva. La neve al suolo rappresenta una componente fondamentale della criosfera montana: oltre a fornire un contributo essenziale al nutrimento dei ghiacciai, la copertura nevosa agisce come isolante termico e riflettore dell’energia solare, regolando così il regime termico del suolo e del permafrost.
Il cambiamento climatico sta alterando in modo significativo le variabili chiave che determinano la formazione e la persistenza del manto nevoso. A tutte le quote l’aumento delle temperature atmosferiche e della radiazione solare accelera la fusione, determinando una riduzione della durata della copertura nevosa e un impatto diretto sulle risorse idriche montane. Questo non solo modifica il ciclo idrologico montano, ma amplifica la vulnerabilità delle regioni dipendenti dalla fusione delle nevi.
Il World Drought Atlas ha evidenziato come, su scala globale, la riduzione delle risorse idriche nivali e glaciali stia già avendo effetti tangibili. Realizzato come una mappa globale per decifrare le connessioni tra clima, politica e società e trasformare i dati in strumenti concreti per anticipare e gestire il rischio siccità, l’Atlas sottolinea implicazioni significative per la stabilità degli ecosistemi montani e per la sicurezza idrica delle comunità locali.
Droni e modelli per leggere i ghiacciai: tre casi studio
Per comprendere e prevedere l’evoluzione dei ghiacciai e della loro capacità di fornire acqua, è possibile avvalersi di strumenti sempre più avanzati. Fondazione CIMA, per esempio, ha sviluppato tecniche di monitoraggio e modellazione che permettono di raccogliere dati preziosi sullo stato e sull’evoluzione delle riserve glaciali. «L’uso dei droni ha rivoluzionato la nostra capacità di osservare i ghiacciai, consentendo l’acquisizione di dati su superfici estese e fornendoci un livello di dettaglio senza precedenti sui processi di ablazione e accumulo, contribuendo così a una gestione più efficace delle risorse idriche montane», afferma Umberto Morra di Cella, ricercatore di Fondazione CIMA e pilota UAV.
I ghiacciai, sentinelle dell’acqua: monitoraggio, ricerca e impatti della siccità globale
Europa: il ghiacciaio Rutor (Italia)
Il ghiacciaio del Rutor, uno dei più estesi delle Alpi italiane, è stato oggetto di un intenso lavoro di mappatura condotto da Fondazione CIMA in collaborazione con ARPA Valle d’Aosta. L’utilizzo di droni ha permesso di acquisire modelli digitali del terreno con altissima risoluzione spaziale, consentendo di monitorare l’evoluzione della superficie glaciale e delle dinamiche di fusione ed evidenziando la crescente vulnerabilità di questa riserva d’acqua alpina. Il monitoraggio ha fornito dati essenziali per l’aggiornamento di modelli idrologici regionali, migliorando le previsioni sulla disponibilità idrica nei bacini montani e supportando la gestione delle risorse idriche per i differenti usi.
Sud-America: il ghiacciaio Charquini (Bolivia)
Spostandoci sulle Ande boliviane, il ghiacciaio Charquini Sur (Cordillera Real) rappresenta un laboratorio naturale per lo studio dell’impatto del cambiamento climatico sulle riserve idriche tropicali, in quanto particolarmente sensibile alle variazioni climatiche e una delle principali fonti d’acqua per la regione di La Paz, una città in rapido sviluppo che, unitamente a El Alto, ha già una popolazione complessiva di 2,3 milioni di abitanti. In quest’area, Fondazione CIMA ha implementato campagne di monitoraggio avanzate, sfruttando la tecnologia UAV.
«Grazie alle osservazioni con droni, abbiamo potuto quantificare con precisione i cambiamenti della superficie glaciale e la riduzione della copertura nevosa stagionale. Questi dati sono fondamentali per comprendere come la criosfera tropicale stia rispondendo ai cambiamenti climatici e per prevedere la futura disponibilità idrica della regione», afferma Simone Gabellani, referente dell’ambito Idrologia e Idraulica di Fondazione CIMA. Il monitoraggio aereo può consentire inoltre di integrare queste informazioni nei modelli utilizzati dalle autorità locali per pianificare strategie di gestione dell’acqua.
Asia: il monitoraggio dell’Himalaya
L’Himalaya, spesso definito la “water tower” dell’Asia, custodisce enormi riserve di neve e ghiaccio, vitali per l’approvvigionamento idrico di milioni di persone. Tuttavia, il World Drought Atlas evidenzia come questa regione stia subendo un crescente deficit idrico: tra il 2023 e il 2024, le snow droughts hanno ridotto il periodo di copertura nevosa di 8-16 giorni, con alcune aree che hanno perso fino a un mese di neve stagionale5. Gli effetti sono tangibili sull’agricoltura, sulla produzione idroelettrica e sulla stabilità idrologica della regione.
Monitorare questi cambiamenti è complesso, poiché la vastità del territorio e la scarsità di misurazioni in situ limitano la comprensione delle dinamiche glaciali. «L’esperienza delle comunità locali è fondamentale per affinare le strategie di adattamento e comprendere l’impatto del cambiamento climatico sulla criosfera montana», spiega Tessa Maurer, ricercatrice di Fondazione CIMA e co-lead author del World Drought Atlas.
Oltre alla fusione dei ghiacciai, l’aumento delle temperature e la riduzione della neve stanno accelerando il degrado del permafrost, alterando gli ecosistemi montani e influenzando le migrazioni delle comunità pastorali tibetane. Queste trasformazioni dimostrano che il declino della criosfera non è un fenomeno isolato, ma un cambiamento sistemico che ridefinisce l’intero bilancio idrico della regione6.
Queste tre storie, pur appartenendo a contesti geografici differenti, condividono un filo comune: la corsa contro il tempo per monitorare e quantificare le riserve d’acqua glaciali. L’integrazione di tecnologie avanzate rappresenta un passo fondamentale per fornire dati essenziali per poter sviluppare strategie di adattamento in un contesto di cambiamento climatico sempre più incalzante.
Il modello S3M per la previsione su neve e ghiaccio
In questa prospettiva si inserisce come strumento chiave il modello S3M, che permette di studiare l’evoluzione di ghiacciai e manto nevoso nel tempo. «Grazie al monitoraggio avanzato e ai dati acquisiti in Valle d’Aosta, ad esempio, abbiamo potuto quantificare una riduzione del bilancio di massa glaciale del 20-30% negli ultimi decenni, con una variazione della disponibilità idrica stagionale sempre più marcata», afferma Francesco Avanzi, ricercatore di Fondazione CIMA. «Questi dati ci permettono di calibrare il modello S3M, fornendo scenari affidabili per la gestione dell’acqua nelle regioni montane». Associato a modelli previsionali, permette di stimare l’evoluzione della neve e del ghiaccio in relazione agli scenari climatici futuri, supportando la gestione delle risorse idriche nelle aree montane.
Scenari futuri e strategie di adattamento: come la scienza può aiutare il futuro della gestione idrica?
Secondo lo Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC) dell’IPCC, entro il 2100 i ghiacciai delle Alpi potrebbero perdere fino al 90% della loro massa se le emissioni di gas serra continueranno al ritmo attuale. Gli scenari futuri confermano l’urgenza di intervenire e affrontare questa crisi con un approccio integrato che unisca ricerca scientifica, monitoraggio e strategie di adattamento.
In Himalaya, ad esempio, le comunità locali stanno già sperimentando soluzioni innovative per far fronte alla riduzione della disponibilità d’acqua, come la costruzione di ice stupas, strutture artificiali di ghiaccio che immagazzinano acqua in inverno per rilasciarla nei mesi più caldi. In Italia, invece, gli sforzi si concentrano sull’ottimizzazione della gestione delle risorse idriche esistenti: il progetto IT-WATER, attraverso l’integrazione di dati climatici e idrologici e l’utilizzo del calcolo ad alte prestazioni (HPC), mira a fornire strumenti concreti per affrontare la crisi idrica.
Il World Drought Atlas evidenzia queste dinamiche a livello globale, mostrando come la siccità richieda risposte integrate e inclusive, costituendo una base scientifica fondamentale per comprendere come la siccità impatti in modo differenziato le varie fasce della popolazione e proporre soluzioni per mitigare questi effetti. Per approfondire le tematiche trattate, è possibile partecipare al nostro webinar “Navigare la siccità: il World Drought Atlas. Analisi, impatti ed esempi dal mondo” del 28 marzo, dove esperti di Fondazione CIMA e del Joint Research Centre della Commissione europea discuteranno gli impatti della siccità e le strategie per affrontarla.
La scienza ci offre gli strumenti per comprendere, monitorare e prevedere il futuro delle risorse idriche. Tuttavia, senza una gestione consapevole dell’acqua, il rischio di crisi idriche diventa sempre più concreto. Il tempo per intervenire si riduce ogni anno, e con esso la possibilità di preservare questi ecosistemi essenziali. La domanda non è più se dobbiamo agire, ma quanto tempo abbiamo ancora per farlo.
- IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC): https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/chapter-2/ ↩︎
- Avanzi, F., Munerol, F., Milelli, M. et al. Winter snow deficit was a harbinger of summer 2022 socio-hydrologic drought in the Po Basin, Italy. Commun Earth Environ 5, 64 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01222-z ↩︎
- IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (SROCC): https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/chapter-2/ ↩︎
- Avanzi, F., Gabellani, S., Delogu, F., Silvestro, F., Cremonese, E., Morra di Cella, U., Ratto, S., and Stevenin, H.: Snow Multidata Mapping and Modeling (S3M) 5.1: a distributed cryospheric model with dry and wet snow, data assimilation, glacier mass balance, and debris-driven melt, Geosci. Model Dev., 15, 4853–4879, https://doi.org/10.5194/gmd-15-4853-2022, 2022 ↩︎
- European commission: joint research centre, Toreti, A., Tsegai, D., Maurer, T., Cremonese, E., Rossi, L., Wens, M., De moel, H., Sabino siemons, A.-S., Acosta navarro, J., Hrast essenfelder, A., Volpi, D., Cotti, D., Sparkes, E. And HAGENLOCHER, M., World drought atlas, publications office of the european union, luxembourg, 2024, https://data.Europa.Eu/doi/10.2760/8057111, jrc139691. ↩︎
- European commission: joint research centre, Toreti, A., Tsegai, D., Maurer, T., Cremonese, E., Rossi, L., Wens, M., De moel, H., Sabino siemons, A.-S., Acosta navarro, J., Hrast essenfelder, A., Volpi, D., Cotti, D., Sparkes, E. And HAGENLOCHER, M., World drought atlas, publications office of the european union, luxembourg, 2024, https://data.Europa.Eu/doi/10.2760/8057111, jrc139691. ↩︎