
La Tibbitt to Contwoyto Winter Road è una pista di ghiaccio stagionale che si snoda nei Territori del Nord-Ovest e nel Nunavut, in Canada. Nata per mettere in comunicazione le remote miniere del territorio e agevolare il trasporto dei materiali estratti, questa "autostrada" si estende per una lunghezza che varia dai 400 ai 600 km. Questo progetto si pone come una delle applicazioni di maggior livello tecnico dell'ingegneria civile agli ambienti estremi. Parliamo di un'infrastruttura unica nel suo genere, dove il ghiaccio permette a giganti su ruote da 40 tonnellate di viaggiare in sicurezza sospesi sulle acque dei laghi ghiacciati. La strada esiste per sole 6-8 settimane all'anno, durante le quali opera senza sosta per garantire il transito di centinaia di migliaia di tonnellate di merci vitale per l'economia locale, per poi svanire con il disgelo primaverile senza lasciare traccia nell'ambiente. Tra complesse sfide legate alla fisica idrodinamica, rigidi protocolli di sicurezza contro gli sversamenti e la minaccia sempre più concreta e costosa del riscaldamento globale, vediamo insieme i segreti di questo interessantissimo progetto.
L’85% del tracciato sopra i laghi ghiacciati: le caratteristiche
Innanzitutto, partiamo dall'analisi del tracciato. La strada, che serve a mettere in comunicazione le varie miniere presenti sul territorio, al fine di agevolare lo spostamento dei materiali che in queste vengono estratti, si estende per una lunghezza totale di circa 400-600 km (a seconda della configurazione annuale e delle miniere attive).Dal punto di vista delle geometrie, la caratteristica più importante, e di sicuro quella principale, è che circa l'85% al 87% del tracciato si sviluppa sopra laghi ghiacciati, interrotto da oltre 60 portages (tratti terrestri artificiali che collegano un lago all'altro), per una lunghezza terrestre con una complessiva lunghezza di 65 km.

Fonte: By YK Times – Own work, CC BY–SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6448957
La costruzione inizia ogni anno intorno a dicembre. Prima di tutto, un aspetto interessante è che il ghiaccio naturale deve essere letteralmente "coltivato". Ingegneri e geologi, infatti, vanno ad impiegare veicoli leggeri (Amphibious Vehicles) dotati di georadar (GPR – Ground Penetrating Radar) per mappare continuamente lo spessore. Al fine di sopportare i pesanti carichi, lo spessore minimo del ghiaccio deve raggiungere i 70-100 cm, ma per i super-carichi (fino a 40 tonnellate) si punta a uno spessore standard di sicurezza di almeno 107-120 cm. Qualora lo spessore del ghiaccio non sia sufficiente, viene allagato artificialmente raddoppiando la velocità di congelamento superficiale.
Tra le sfide ingegneristiche più critiche vi è, sicuramente, la gestione delle onde idrodinamiche. Quando un camion pesantesi muove sul ghiaccio, la deflessione della lastra genera un'onda d'acqua sottostante. Se il camion viaggia alla stessa velocità dell'onda (velocità critica), il ghiaccio subisce una risonanza che può causarne il cedimento strutturale catastrofico. Come si fa, quindi, a superare questa criticità?

Fonte:By Marke Clinger https://www.flickr.com/photos/clinger/ – https://www.flickr.com/photos/clinger/3394982169/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12189799
Una delle principali soluzioni riguarda i limiti di velocità, che sono impostati a 25 km/h sui laghi per i camion carichi (per evitare l'effetto onda) e 10 km/h in prossimità dei punti di transito terra-lago, dove il ghiaccio subisce i massimi sforzi di taglio (shear stress).
Aperta solo 6-8 settimane l’anno: l’impatto economico
Dal punto di vista economico e sociale, questa particolare strada ha comportato tutta una serie di effetti.
Prima di tutto, la strada rimane aperta per soli 6-8 settimane all'anno, solitamente da fine gennaio/inizio febbraio a fine marzo. Durante questo brevissimo lasso di tempo, la strada opera h24. In media, transitano tra i 6.000 e gli 8.000 camion a viaggio singolo. Il volume totale di merci trasportate supera le 200.000 – 300.000 tonnellate per stagione.

Fonte: By LCGS Russ – Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6489224
Per quanto riguarda i costi di costruzione e manutenzione annuale, questi oscillano tra i 15 e i 20 milioni di dollari canadesi, sostenuto da un consorzio di compagnie minerarie (tra cui Rio Tinto e De Beers).
Impatto ambientale e sostenibilità
Il grandissimo vantaggio, in termini di sostenibilità, di una strada di ghiaccio è che, una volta sciolta in primavera, l'infrastruttura scompare, senza lasciare conseguenze permanenti al paesaggio o frammentazione degli habitat terrestri. I portages terrestri sono protetti da uno strato di neve compattata di minimo 10-20 cm per evitare che i pneumatici danneggino la tundra sottostante.
Vi sono, però, anche tutta una serie di rischi da tenere in considerazione. Innanzitutto, il transito di milioni di litri di idrocarburi comporta un alto rischio di sversamento idrico. Ogni camion è obbligato ad avere a bordo un kit di contenimento ambientale (spill kit). In caso di incidente sul lago, il ghiaccio funge paradossalmente da barriera: il carburante non penetra immediatamente e il ghiaccio contaminato viene tagliato in blocchi, rimosso meccanicamente e sottoposto ad un processo di stoccaggio a terra.
Tra i principali rischi che questa strada di ghiaccio può subire, vi sicuramente quello relativo al riscaldamento globale. Si pensi che, nel 2006, un inverno con temperature insolitamente più alte della media, ha comportato la chiusura anticipata della strada, lasciando oltre 1.000 carichi non consegnati e costringendo le compagnie a spendere oltre 100 milioni di dollari in voli cargo d'emergenza.