Roma – Gli esperimenti in galleria del vento condotti dal WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF mostrano come i cristalli di neve cambiano nel vento. I risultati potrebbero costringere i ricercatori del clima a modificare i loro modelli, in particolare nelle regioni polari, dove il trasporto della neve da forti venti è diffuso .
Quando le particelle di neve vengono sollevate e trasportate in giro da forti venti, non solo vengono rimodellate meccanicamente sbriciolandosi e macinando. L’acqua cambia anche tra forme solide e gassose, come hanno dimostrato esperimenti in una galleria del vento. Parte della neve cambia dalla fase solida a quella gassosa e viene quindi restituita all’atmosfera in un processo chiamato sublimazione. In ‘nuvole di trasporto di neve’ particolarmente dense, tuttavia, può verificarsi anche la cosiddetta risublimazione: i cristalli di neve assorbono il vapore acqueo dall’area circostante e continuano a crescere.
Il vento spinge la neve sopra il manto nevoso. (Video: Beate Kittl con materiale di Michael Lehning)
Questo avanti e indietro lascia una traccia, vale a dire nella composizione degli isotopi dell’acqua nei cristalli. Si tratta di forme di molecole d’acqua di diverse masse che i ricercatori possono rilevare. L’acqua solida, liquida o gassosa contiene diverse quantità di isotopi pesanti e leggeri. Quindi, quando i cristalli di ghiaccio si dissolvono nel gas o ne formano di nuovi, il rapporto tra isotopi pesanti e leggeri cambia, qualcosa che i ricercatori chiamano frazionamento. Gli isotopi hanno dimostrato il loro valore nell’analisi di un’ampia gamma di processi nel ciclo idrologico e anche nel ciclo atmosferico dell’acqua.
Questa nuova scoperta ha implicazioni per l’interpretazione delle carote di ghiaccio e dei modelli climatici globali, come riportano i ricercatori dell’SLF sulla rivista scientifica The Cryosphere . Il ghiaccio nelle carote di ghiaccio polari ha centinaia di migliaia di anni. I ricercatori del clima usano analisi isotopiche per ricostruire le temperature passate, integrarle nei loro modelli climatici e apprendere qualcosa sul nostro futuro climatico. Finora, hanno dato per scontato che la composizione isotopica nelle carote di ghiaccio riflettesse direttamente la temperatura storica al momento della nevicata. La scoperta potrebbe mettere in discussione questa ipotesi perché la risublimazione modifica il rapporto isotopico.
Sulle Alpi, la neve trasportata dal vento forma spesso lastroni di neve. (Foto: Christian Rixen)
Le più grandi riserve d’acqua sulla Terra sono le calotte polari. Il fatto che il vento non solo sposti enormi quantità di neve lì, ma la trasferisca anche tra il suolo e l’atmosfera attraverso sublimazione e risublimazione ha un’influenza importante sul bilancio idrico delle masse di ghiaccio. Le nuove scoperte potrebbero aiutare a migliorare le previsioni dello scambio idrico e quindi del clima nelle regioni polari. I ricercatori stanno quindi pianificando di studiare il fenomeno appena scoperto in modo più approfondito e di integrarlo nei modelli climatici.
Gli isotopi sono atomi di peso diverso dello stesso elemento. Differiscono nel numero di neutroni nel nucleo atomico. Chimicamente parlando, gli isotopi dello stesso elemento generalmente si comportano nello stesso modo o almeno in modo simile. Tuttavia, le loro proprietà fisiche differiscono. Ad esempio, nemmeno il dieci percento degli oltre 3000 isotopi è stabile, ma decadono radioattivamente.(30Science.com)
