Università degli Studi di Camerino Scuola di Architettura e Design

Scuola di Architettura e Design “Eduardo Vittoria”
LM-4 – Architettura
Laboratorio di pianificazione della città e del paesaggio
Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
09 – Geomorfologia Ghiaccio – Gelo - Neve
Geomorfologia – Ghiaccio
I ghiacciai sono masse superficiali di ghiaccio più o meno spesse ed estese, in lento
movimento; attualmente coprono quasi il 10% della superficie terrestre, in massima
parte in Antartide, formando il più grande serbatoio di acqua dolce.
Risultando dal metamorfismo
della neve, possono formarsi
solo dove le precipitazioni
nevose sono nettamente più
abbondanti di quelle piovose;
anche con temperature
medie annue inferiori allo
zero, infatti, non si hanno
ghiacciai nelle zone con
inverni secchi ed estati umide
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Geomorfologia – Ghiaccio
Nelle Alpi ci sono circa 800 ghiacciai, per una superficie totale di circa 500 km2 (un
quinto circa del totale delle Alpi).
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Geomorfologia – Ghiaccio
Il cambiamento climatico sta causando un notevole scioglimento della maggioranza dei
ghiacciai a livello globale
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Geomorfologia – Ghiaccio
South Cascade Glacier, Washington
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1919
Geomorfologia – Ghiaccio
Muir and Riggs Glaciers, Alaska
Athbasca
Glacier,
Canada
2005
Pedersen Glacier, Alaska
1917
2005
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Geomorfologia – Ghiaccio
Anche tutti i ghiacciai italiani monitorati sono in fase di forte arretramento (-60% di
superficie dal 1980, con arretramento medio di 1-2 km e innalzamento della quota delle
fronti di circa 100m).
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Geomorfologia – Ghiaccio
Il Ghiacciaio del Forni (il più grande d’Italia, circa 13 km2) è arretrato di circa 2.5 km
nelle seconda metà dell’Ottocento
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Geomorfologia – Ghiaccio
La fronte del Ghiacciaio della Mare (Ortles-Cevedale) nell’ultimo secolo è arretrata di
oltre 1 km.
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Geomorfologia – Ghiaccio
Arretramento del Ghiacciaio
Pré de Bar (M. Bianco)
1984
1820
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Geomorfologia – Ghiaccio
La neve, formata in buona parte da aria nei manti freschi, in seguito a processi di
compattazione, fusione, sublimazione e ricongelamento, in profondità si trasforma
progressivamente in “nevato” (firn) e quindi in ghiaccio aumentando progressivamente di
densità ed espellendo l’aria.
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Geomorfologia – Ghiacciai
Ovviamente, la quota a cui si può trovare ghiacciai dipende dalla latitudine.
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Geomorfologia – Ghiacciai
Parte alta di un ghiacciaio è sempre posta in un’area in cui le temperature medie annue
sono nettamente inferiori a 0 °C (zona di alimentazione, in cui l’apporto di neve è
generalmente superiore alla perdita di ghiaccio per fusione), mentre la sua porzione a
più bassa quota può raggiungere aree con temperature nettamente superiori a 0 °C
(zona di ablazione, in cui lo scioglimento supera l’accumulo).
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Geomorfologia – Bilancio di massa
La perdita di ghiaccio (ablazione) può avvenire per:
- Fusione
- Distacco di blocchi di ghiaccio (calving)
- Sublimazione
- Erosione eolica
Quando gli apporti nevosi eccedono l’ablazione
i ghiacciai avanzano (bilancio di massa positivo),
mentre nel caso inverso (bilancio di massa
negativo) arretrano
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Geomorfologia – Tipi di Ghiacciai
I ghiacciai possono essere di due tipi: Calotte glaciali (inlandsis) e Ghiacciai montani
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
Struttura e movimento
di un ghiacciaio montano
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
I ghiacciai montani possono a loro volta essere distinti in diversi tipi
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
La testata di un ghiacciaio tende a formare
un arco ripido (circo glaciale)
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
In corrispondenza di
irregolarità del substrato
roccioso, la superficie del
ghiacciaio è interessata
da crepacci e seraccate
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
Quando i ghiacciai si sciolgono, lasciano una morfologia completamente modificata, con
vallate ripide a fondo concavo (ad U), talora sospese, e rilievi aspri
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
I ghiacciai montani tendono a
seguire l’andamento di precedenti valli fluviali, rimodellandole.
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
A differenza dei fiumi, i
ghiacciai confluiscono
mantenendo parità di energia
potenziale alla superficie del
ghiaccio, non alla sua base.
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
Dalle valli sospese, spesso si originano
cascate.
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
Le pareti ripide delle valli glaciali inattive sono molto soggette a rimodellamento rapido,
soprattutto ad opera di frane, anche a causa del rilascio della pressione che veniva
esercitata lateralmente dal ghiacciaio
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Geomorfologia – Ghiacciai montani
Il ghiaccio, grazie alla sua elevatissima viscosità, è in grado di trasportare materiale di
ogni dimensione, dalle peliti microscopiche ai grandissimi massi.
I detriti che cadono dalle pareti sovrastanti il
ghiacciaio e quello eroso direttamente dal ghiaccio
vengono trasportati in parte in superficie, in parte nel
corpo del ghiacciaio e in parte trascinati lungo le
superfici di contatto con il terreno
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Geomorfologia – Morene
Buona parte del detrito resta in superficie,
al contatto con le pareti delle valli dove
viene trasportato dal moto del ghiaccio
(morena laterale). Alla confluenza, due
morene laterali si fondono a formare una
morena centrale. Alla fronte, il matriale
detritico viene rilasciato dal ghiaccio che
fonde, formando una morena frontale,
tipicamente arcuata.
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Geomorfologia – Morene
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Geomorfologia – Morene
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Geomorfologia – Morene
Tra il materiale rilasciato
dai ghiacciai si hanno
anche i grandi massi
erratici
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Geomorfologia – Morene
Quando il ghiacciaio arretra, lascia una
serie di morene frontali in corrispondenza
delle sue fasi di stazionamento
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Geomorfologia – Morene
Data l’estrema eterometricità del detrito,
le morene frontali sono molto poco
permeabili e vanno quindi a costituire
dighe naturali alle cui spalle spesso si
formano laghi.
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Geomorfologia – Morene
Data l’estrema eterometricità del detrito,
le morene frontali sono molto poco
permeabili e vanno quindi a costituire
dighe naturali alle cui spalle spesso si
formano laghi.
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Geomorfologia – Morene
Tutti i principali laghi italiani sono originati da uno sbarramento morenico
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Geomorfologia – Forme glaciali
I detriti trasportati a contatto
con il terreno strisciando
causano erosione lasciando
tipiche strie di esarazione
glaciale
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Geomorfologia – Forme glaciali
Il substrato soggetto a
esarazione glaciale dà
spesso luogo a tipiche rocce
montonate
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Geomorfologia – Forme glaciali
L’irregolarità
longitudinale delle valli
glaciali determina
spesso la formazione
di laghi di circo
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Geomorfologia – Forme glaciali
Sciogliendosi, il ghiacciaio lascia tipiche forme, quali eskers, drumlins, kames e kettles
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Geomorfologia – Forme glaciali
Un esker è la
testimonianza di un
antico corso d’acqua
sub-glaciale
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Geomorfologia – Forme glaciali
I drumlins sono depositi subglaciali
modellati dal fluire dei ghiacci
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Geomorfologia – Forme glaciali
I kames sono depositi subglaciali isolati
derivanti da irregolarità della superficie
del ghiacciaio in prossimità della fronte
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Geomorfologia – Forme glaciali
I kettles sono depressioni simili
alle doline, causate dallo
scioglimento dei blocchi di
ghiaccio presenti nelle morene
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Geomorfologia – Inlandsis
Negli inlandsis, grandi ghiacciai
a scudo, il ghiaccio non fluisce
dall’alto verso il basso, bensì dal
centro alla periferia
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Geomorfologia – Inlandsis
Quando il ghiaccio
raggiunge il mare (o un
lago) essendo più leggero
dell’acqua tende a formare
una piattaforma
galleggiante di ghiaccio (ice
shelf)
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Geomorfologia – Inlandsis
L’ice shelf, soprattutto per
effetto delle maree, tende a
fratturarsi dando luogo ad
icebergs
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Geomorfologia – Glaciazioni
Le oscillazioni climatiche del passato hanno prodotto
estese glaciazioni, coprendo di ghiacciai anche aree
ora a clima temperato
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Geomorfologia – Glaciazioni
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Geomorfologia – Glaciazioni
La maggiore quantità di acqua
immobilizzata sotto forma di ghiacci durante
le fasi fredde ha anche comportato un
notevole abbassamento del livello del mare
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Geomorfologia – Permafrost
Nelle zone in cui si hanno
temperature medie annue inferiori
allo zero (periglaciali), ad una
certa profondità il suolo è
perennemente gelato
(permafrost).
A seconda della continuità
laterale del livello gelato, si
distinguono aree a permafrost
continuo, discontinuo, sporadico
o isolato
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
Anche in Italia, lungo l’arco
alpino, si hanno zone a
permafrost sporadico.
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Geomorfologia – Permafrost
Al di sopra del permafrost, si ha una zona in
cui, a seconda della stagione, il gelo si
forma e si scioglie (strato attivo).
La maggior parte dei problemi connessi con
il permafrost deriva da questi cicli di gelo e
disgelo e dal fatto che il gelo del permafrost
rende impermeabile qualsiasi terreno.
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Geomorfologia – Permafrost
Lo scioglimento del ghiaccio causa un
abbassamento del terreno, che può
dar luogo alla diffusa formazione di
stagni, paludi e laghetti.
Dalla vegetazione palustre si genera
spesso torba
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Geomorfologia – Permafrost
Torbiera
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Geomorfologia – Permafrost
Al momento del disgelo, anche pendii
minimi permettono lo scorrimento del suolo
scongelato, saturo in acqua, sulla superficie
ancora gelata (soliflusso).
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Geomorfologia – Permafrost
In autunno, il suolo comincia a gelare in superficie, creando un livello impermeabile che
segrega l’acqua in pressione del suolo sottostante. Questa pressione può localmente
rompere lo strato gelato, iniettando acqua che dà luogo a forme tipiche (pingo e palsa)
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
L’ambiente periglaciale è il più fragile.
Anche minime variazioni causano effetti molto
gravi, basta infatti far aumentare anche di poco
la temperatura superficiale (ad esempio
disboscando e quindi togliendo l’ombra) per
causare un aumento di spessore dello strato
attivo, con conseguente abbassamento della
superficie topografica e impaludamento.
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
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Geomorfologia – Permafrost
Le fondazioni in ambiente periglaciale sono particolarmente problematiche.
Le fondazioni superficiali sono utilizzabili solo per edifici e manufatti non riscaldati, dato
che altrimenti trasferirebbero al suolo il calore sciogliendo il permafrost e causando
subsidenza locale e impaludamento.
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Geomorfologia – Permafrost
Anche le fondazioni su pali richiedono molte
precauzioni, dovendo raggiungere notevoli
profondità, dato che i cicli di scioglimento e
ricongelamento dello strato attivo tendono ad
estrarre i pali dal terreno
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Geomorfologia – Permafrost
Sono inoltre necessarie molte precauzioni per evitare di trasferire il calore al suolo
durante i mesi freddi
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Geomorfologia – Permafrost
Particolarmente problematica è anche la realizzazione di acquedotti, reti fognarie e
oleodotti, che d’inverno tendono trasferire calore e
debbono quindi essere isolate e, talora, montate su
pali refrigerati.
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Geomorfologia – Permafrost
Il cambiamento climatico
globale sta avendo impatti
pesantissimi sul
permafrost,che in molti luoghi
si sta rapidamente
sciogliendo.
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Geomorfologia – Neve
La neve è un agente morfogenetico esogeno che agisce sia ritardando l’entrata nel
circolo superficiale delle precipitazioni, sia come un fluido a velocità variabile
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Geomorfologia – Neve
Lo scioglimento della neve a causa delle piogge primaverili determina un aumento di
flusso idrico, con conseguenti piene molto maggiori a quelle producibili dalle sole piogge
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Geomorfologia – Neve
Il manto nevoso che si scioglie lentamente provoca notevoli infiltrazioni di acqua nel
suolo che possono innescare movimenti franosi.
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Geomorfologia – Neve
Lungo i pendii più ripidi,
quando il manto nevoso è
particolarmente spesso, si
possono generare valanghe
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Geomorfologia – Neve
Le valanghe possono essere
classificate in funzione:
- della morfologia locale;
- del tipo di movimento
- della superficie di
scorrimento
- del tipo di distacco
- del tipo di percorso
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Geomorfologia – Neve
Tra le principali cause
naturali dell’innesco di
valanghe si ha:
- il sovraccarico
- la stratificazione della neve
- le piogge
- il riscaldamento
- il vento
- il distacco di frane..
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Geomorfologia – Neve
La principali causa antropiche dell’innesco di valanghe è il passaggio di sciatori o
alpinisti
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Geomorfologia – Neve
Per ridurre il rischio, le
valanghe possono essere
innescate da esplosivi dopo
aver messo in sicurezza il
loro percorso
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Geomorfologia – Neve
Le valanghe possono asportare i boschi, creando
(o approfondendo) tracce e canaloni di valanga
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Geomorfologia – Neve
Le misure di sicurezza
passiva consistono
soprattutto nella
realizzazione di barriere di
vario tipo.
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