Riceviamo e ripubblichiamo volentieri questo contributo. L’originale, in lingua inglese, è disponibile a questo link.
Era il terzo giorno di navigazione quando il capitano annunciò attraverso l’interfono che ci stavamo finalmente avvicinando al ghiacciaio Pio XI. L’Oceano Pacifico era più calmo dopo la tempesta notturna. Uscendo sul ponte, non potei fare a meno di pensare che il cielo avesse lo stesso colore descritto da William Gibson nel suo romanzo più famoso: il colore di uno schermo televisivo sintonizzato su un canale morto.
Quando la nave si avvicinò, il Pio XI – nome di un Papa cattolico ed il più grande ghiacciaio dell’emisfero australe al di fuori dell’Antartide – si rivelò nella sua immensa grandezza, di un blu elettrico sorprendente. Ma ciò che rende questo ghiacciaio particolarmente interessante non è la sua dimensione o il suo colore, bensì il suo comportamento: a differenza della maggior parte dei ghiacciai del mondo, il Pio XI sta avanzando! Mentre gli altri si ritirano, il Pio XI si è espanso di quasi 60 chilometri quadrati dalla metà del XX secolo.
Perché il Pio XI sta crescendo?
Le ragioni di questa anomalia non sono ancora del tutto comprese (il che è affascinante, perché stimola la nostra curiosità), ma gli scienziati hanno avanzato diverse ipotesi:
- Modelli locali di precipitazione: i campi di ghiaccio della Patagonia ricevono alcune delle nevicate più intense del pianeta. Un aumento delle precipitazioni potrebbe alimentare il ghiacciaio più velocemente di quanto si sciolga.
- Topografia e dinamica del fiordo: la forma della roccia sottostante potrebbe impedire alle correnti oceaniche calde di erodere la base del ghiacciaio, permettendogli di crescere invece che ritirarsi.
- Attività vulcanica: la Patagonia si trova sull’Anello di Fuoco del Pacifico e il calore geotermico sotto il ghiaccio potrebbe influenzare il ghiacciaio in modi inaspettati.
Svelare i segreti dei ghiacciai con la fisica nucleare ed i raggi cosmici
E qui viene la parte più interessante (almeno per me) e il motivo per cui sto scrivendo di Patagonia e ghiacciai in questo contesto: la fisica nucleare ed i raggi cosmici ci offrono un modo per studiare la storia dei ghiacciai! Uno degli strumenti più affascinanti in questo campo è la datazione con nuclidi cosmogenici. Leggetelo di nuovo: datazione con nuclidi cosmogenici. Un metodo che ci permette di determinare da quanto tempo una roccia è stata esposta all’atmosfera dopo essere stata coperta dal ghiaccio per migliaia (e migliaia, e migliaia) di anni.
Quando i ghiacciai si ritirano, scoprono rocce che sono state schermate dai raggi cosmici per millenni. Una volta esposte, queste rocce iniziano ad accumulare isotopi come il Berillio-10 (¹⁰Be), l’Alluminio-26 (²⁶Al) e il Cloro-36 (³⁶Cl), prodotti dall’interazione con i raggi cosmici ad alta energia. È persino possibile osservare gli effetti dell’esplosione di una supernova! Misurando la concentrazione di questi isotopi, gli scienziati possono ricostruire i movimenti dei ghiacciai su migliaia, persino milioni, di anni. Questa tecnica offre una comprensione molto più profonda delle dinamiche glaciali rispetto al semplice confronto con i dati sulle temperature degli ultimi cento anni.
Whisky, ghiaccio e i camionisti della Patagonia
Mentre io ero perso nell’ammirare la meraviglia di tutto quel ghiaccio, il capitano preparò una dimostrazione molto più pratica della storia glaciale. Una squadra di marinai, a bordo di un gommone lasciò la nave e si avvicinò alla fronte del ghiacciaio — e raccolse qualche secchio di ghiaccio del Pleistocene da riportare a bordo.
Quella sera, mentre sorseggiavamo whisky on the rocks – cubetti di ghiaccio millenario contenente minuscole bolle d’aria provenienti da atmosfere preistoriche – mi sedetti con gli altri passeggeri e l’equipaggio, scambiandoci racconti di viaggio attraverso la Patagonia.
La maggior parte dei passeggeri erano camionisti cileni, che trasportavano i loro mezzi da nord a sud. Le Ande tagliano letteralmente in due il Cile, costringendoli a prendere la via marittima invece di percorrere strade che ancora non esistono. Tra loro c’erano anche alcuni viaggiatori solitari, come me, che seguendo le orme di Bruce Chatwin, sognavo di arrivare a Ushuaia, alla fine del mondo (ci arriverò qualche settimana dopo).
Dal Pio XI al Perito Moreno: un contrasto glaciale
Un mese dopo, mi trovai davanti a un altro gigante: il ghiacciaio Perito Moreno, sul versante argentino delle Ande. A differenza della maggior parte dei ghiacciai patagonici, il Perito Moreno è stato considerato stabile per gran parte della storia moderna, né in forte ritirata né in espansione significativa. Tuttavia, studi recenti indicano che il suo fronte settentrionale ha iniziato a ritirarsi.
Essere lì, di fronte a questi ghiacciai, mi ha fatto apprezzare ancora di più il fatto che la fisica nucleare e i raggi cosmici abbiano un ruolo nell’aiutarci a capire il comportamento dei ghiacciai. E nel contrasto tra la stabilità del Perito Moreno e l’espansione del Pio XI.
Oltre la scienza nucleare: radio-glaciologia e altre tecniche
Sebbene la datazione con nuclidi cosmogenici sia una tecnica basata sulla fisica nucleare, esistono anche altri metodi non nucleari per studiare i ghiacciai. La radio-glaciologia, ad esempio, utilizza onde radio che attraversano gli strati di ghiaccio per mapparne la struttura interna. Il georadar può rivelare strati nascosti, aiutandoci a stimare i tassi di accumulo passati e le dinamiche del flusso glaciale.
Combinati con misurazioni satellitari, indagini gravitazionali e studi sismici, questi strumenti ci aiutano a ricostruire la storia dei ghiacciai ben oltre la nostra vita, offrendoci una visione delle variazioni climatiche su migliaia o persino milioni di anni.
Scienza nucleare, raggi cosmici e fisica
Il dibattito moderno sui ghiacciai si concentra spesso sullo scioglimento del ghiaccio, ma la scienza richiede una prospettiva più ampia rispetto ai titoli a effetto. I ghiacciai avanzano e si ritirano da ben prima dell’era industriale. Capirne il comportamento significa considerare l’intero spettro delle influenze naturali: raggi cosmici, cambiamenti geologici, correnti oceaniche, attività vulcanica – e non solo l’impatto umano.
Ed è qui che la scienza nucleare, i raggi cosmici e la fisica giocano un ruolo fondamentale. Questi strumenti ci permettono di andare oltre ciò che possiamo osservare in una singola vita umana e scoprire i modelli a lungo termine che plasmano il nostro pianeta.
Alcuni fatti
- L’ultima era glaciale si è verificata tra circa 120.000 e 11.500 anni fa. Da allora, la Terra si trova in un periodo interglaciale chiamato Olocene.
- Il ghiacciaio Pío XI, noto anche come Brüggen Glacier, ha un’età stimata tra i 10.000 e i 30.000 anni, risalente all’ultima era glaciale (il Pleistocene).
- Per saperne di più sulla datazione con nuclidi cosmogenici: Cosmogenic nuclide dating (in inglese)
- Per saperne di più sul ghiacciaio Pio XI: Cosmogenic nuclide dating (in spagnolo)
Chi sono
Sono appassionato di radiazioni e sicurezza nell’uso delle radiazioni, ed ora me ne occupo da Stoccolma presso Elekta, un’azienda leader nel settore della radioterapia e della radiochirurgia. Ho lavorato all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, alla Commissione Europea ed all’European Spallation Source, tutte esperienze dove ho sviluppato le mie competenze in fisica nucleare (senza causare esplosioni!). Con un dottorato di ricerca in fisica nucleare applicata, ho pubblicato ricerche su riviste scientifiche peer-reviewed e mi piace creare contenuti che rendano accessibili e coinvolgenti temi complessi legati alla fisica e le tecnologie nucleari — perché, in fondo, a tutti piace una storia che parli di scienza!
Questo articolo è stato postato originariamente in inglese nella mia newsletter Radio Active Talks. Per iscriversi: https://www.linkedin.com/build-relation/newsletter-follow?entityUrn=7266746481632571392
Nucleare e Ragione 