Al via iCEALP, il progetto italiano per scoprire cosa succederà alla crosta terrestre entro il 2050

L’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) ha avviato il nuovo progetto di ricerca iCEALP (ice-Climate-solid Earth coupling driving ALPine uplift), che ha scopo di comprendere e quantificare l’impatto del cambiamento climatico (tra fusione dei ghiacciai, siccità ed eventi idrogeologici estremi) sulla crosta terrestre, in particolare sulle Alpi. La variazione nella distribuzione delle masse d’acqua e di ghiaccio che il cambiamento climatico comporta influenza gli sforzi a cui è sottoposta la crosta. Ne derivano effetti sulla stabilità dei versanti montuosi e sull’attività sismica locale.

Il progetto iCEALP, lanciato a luglio, integrerà tutte le osservazioni per simulare scenari futuri fino al 2050 e oltre, grazie a un “Digital Twin”, o “gemello digitale” del sistema alpino. I dati saranno acquisiti grazie a due osservatori, uno, "AMIGHO", sulle Alpi, nell'area del Monte Rosa, e uno, "HySO", in Groenlandia, nel Fiordo di Wolstenholme. Il progetto, che fa parte del programma Pianeta Dinamico 2026-2029, è coordinato dall’INGV e coinvolge numerose Università e istituti di ricerca italiani e internazionali.

Lo studio sul legame tra clima e crosta terrestre

La Terra è un sistema, cioè un insieme costituito da diversi componenti che interagiscono tra loro. I cambiamenti che interessano uno di questi componenti si ripercuotono sugli altri. Nell’ambito dell’attuale cambiamento climatico le interazioni tra l’atmosfera e le acque allo stato liquido e solido sono oggetto di innumerevoli studi. Al contrario, le dinamiche che interessano la litosfera, in particolare dal punto di vista tettonico, sono spesso studiate separatamente.

Il nuovo progetto dell’INGV prevede invece uno studio integrato che considera gli effetti del cambiamento climatico anche sulla crosta terrestre. Le frane dovute alla fusione del permafrost sono solo l’effetto più superficiale che l’aumento delle temperature ha sulla Terra solida. A rendere instabili i versanti dei rilievi c’è anche il sollevamento della crosta terrestre, dovuto alla fusione dei ghiacci che la ricoprono. I ghiacciai esercitano su di essa un’enorme pressione, che diminuisce man mano che fondono. Di conseguenza la litosfera solida, che galleggia sul sottostante mantello più viscoso, si solleva sotto l’area in cui i ghiacci fondono, con una sorta di “rimbalzo”. Questo movimento verticale, che prende il nome di “aggiustamento isostatico” permette alla crosta di raggiungere una condizione di equilibrio per galleggiamento al di sopra del mantello.

Allo stesso tempo, però, rende più fragili e instabili i versanti provocando frane. Tali riassestamenti possono inoltre riattivare faglie preesistenti e di conseguenza generare movimenti sismici; allo stesso modo anche gli eventi meteorologici estremi e la siccità contribuiscono ad alterare le pressioni interne alla crosta terrestre.

Il “Digital Twin” del sistema alpino e gli osservatori sulle Alpi e in Groenlandia

Il progetto iCEALP intende misurare con precisione questi effetti, integrando dati geodetici, sismologici, idrologici e satellitari in modelli numerici tridimensionali. Per farlo, è stato sviluppato un “Digital Twin” (“gemello digitale”): una replica digitale di un oggetto fisico che permette di conoscere e prevedere gli effetti che determinate condizioni provocano sull’oggetto.

Il “Digital Twin” del sistema alpino sarà in grado di integrare le informazioni per simulare scenari futuri fino al 2050 e oltre. Il progetto prevede anche la realizzazione nell’area del Monte Rosa dell’osservatorio geofisico AMIGHO (Alpine Mountain Integrated Geophysical High-altitude Observatory) che si occuperà di monitorare le aree alpine in cui gli effetti del cambiamento climatico sono più intensi. Le Alpi rappresentano un contesto particolarmente vulnerabile al cambiamento climatico, dove interagiscono processi geodinamici, tettonici, climatici e idrologici.

Prima di applicare i modelli al sistema alpino, sarà necessario calibrarli su un altro ambiente, quello della Groenlandia. Questo perché la calotta glaciale groenlandese sta perdendo circa 200 miliardi di tonnellate di ghiaccio all’anno, un'enorme perdita che determina un sollevamento crostale più marcato rispetto alle Alpi. Per ottenere dati più precisi su questo contesto, nell’ambito del progetto verrà potenziato l’osservatorio polare HySO (Hydro-Seismological Observatory), già operativo nella Groenlandia nord-occidentale.

Grazie al progetto iCEALP si avrà una maggiore comprensione degli effetti del cambiamento climatico sulla deformazione della crosta terrestre e sui rischi geologici associati. Le nuove informazioni che questi studi forniranno serviranno per migliorare il monitoraggio delle nostre montagne e per la prevenzione dei rischi.

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