Lo scopo della presente tesi è stato quello di ricostruire l’evoluzione e le variazioni recenti (areali e volumetriche) dei ghiacciai della Val Martello in un intervallo temporale cha va dalla massima espansione Olocenica (Piccola Eta’ Glaciale) al 2012. Il metodo di indagine adottato è di tipo indiretto e si basa principalmente sull’analisi di documenti cartografici e aerofotografici prodotti in anni differenti, integrata da un’accurata raccolta del materiale fotografico di archivio presente presso il Comitato Glaciologico Italiano e affiancati dai dati di letteratura, in particolare da quelli provenienti dalle Campagne Glaciologiche (www.glaciologia.it/campagne.htlm).
Tutti i dati raccolti sono stati gestiti in ambiente GIS, utilizzando in particolare il software opensource QuatumGis e, per specifiche operazioni, ArcGis.
Per valutare e quantificare le variazioni di volume, sono stati costruiti e confrontati Modelli Digitali del Terreno relativi al 1850, massima espansione della Piccola Età Glaciale (PEG) e del 2006.
Le fasi di studio possono essere sintetizzate come segue:
Raccolta dei documenti bibliografici, cartografici e fotografici (fotogrammi e fotografie terrestri di archivio) relativi ai ghiacciai esaminati;
Acquisizione in ambiente GIS della documentazione cartografica e aerofotografica;
Costruzione di ortofotografie relative al 1954; Interpretazione delle ortofotografie;
Delimitazione dei corpi glaciali dalle ortofotografie e dalla cartografia;
Costruzione di DTM per il calcolo delle variazioni volumetriche dei ghiacciai tra la Piccola Età Glaciale e 2006.
Calcolo delle variazioni volumetriche mediante l’impiego di formule empiriche (Paul et alii, 2006) a partire dalle estensioni areale ottenute.
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Raccolta dei dati bibliografici
Nella raccolta del materiale bibliografico, particolare attenzione è stata rivolta alla letteratura esistente in materia di ghiacciai delle alpi, in particolare di quelli situati sul Massiccio dell’Ortles Cevedale, che fornissero indicazioni sulla loro estensione sia in termini di dati numerici sia come loro rappresentazione cartografica. Tra i documenti a scala regionale si ricorda il primo censimento dei corpi glaciali italiani, l’“Elenco dei Ghiacciai Italiani” del 1925, pubblicato dall’Ufficio Idrografico del Po sotto la direzione del Generale Carlo Porro: si tratta di una monografia statistica nella quale sono riportati il nome di 774 corpi glaciali allora riconosciuti nelle Alpi e in Appennino e le cui schede originali sono conservate nell’archivio del CGI. Successivamente, nel 1927, il Comitato Glaciologico Italiano, in collaborazione con l’Istituto Geografico Militare, pubblica la prima parte dell’Atlante dei Ghiacciai Italiani, curata sempre dal Generale Porro e dall’Ing. Pietro Labus. Si tratta di quattro tavole alla scala 1:500.000 nelle quali sono rappresentati i 55 gruppi
montuosi delle Alpi e
dell’Appennino in cui ricadono i ghiacciai italiani.
Il documento bibliografico di riferimento per il lavoro di questa tesi è certamente “Il Catasto dei Ghiacciai Italiani” redatto nel 1962 dal Comitato Glaciologico Italiano (CGI) con il supporto del
Consiglio Nazionale delle
Ricerche (CNR). Si tratta di un’opera in quattro volumi pubblicata tra il 1959 e il 1962 sotto il coordinamento scientifico di Giuseppe Nangeroni.
Nel Catasto dei Ghiacciai Italiani, tutti i corpi glaciali sono catalogati secondo un numero
progressivo e toponimo,
Fig. 6.1: esempio di scheda tratta dal “Catasto dei Ghiacciai” relativa al Ghiacciaio del Cevedale, www.glaciologia.it
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classificazione seguita anche nella presente tesi. Nel Catasto del CGI ogni singolo ghiacciaio è corredato di una scheda (Fig. 6.1) nella quale sono riportate numerose informazioni alcune delle quali geografiche (bacino idrografico di appartenenza, gruppo montuoso, latitudine e longitudine) altre descrittive delle caratteristiche morfometriche del corpo glaciale (e.g., quota massima e minima, lunghezza massima e minima, inclinazione media, estensione), nonché la sua classificazione (pirenaico, di circo, ecc), il tipo di alimentazione (diretta o indiretta), alcune note descrittive e infine le variazioni frontali subite dal ghiacciaio. I dati del Catasto del CGI sono stati aggiornati mediante restituzioni fotogrammetriche digitali di fotografie aeree del Volo Italia 1988-’89 (Biasini e Salvatore, 1995): il confronto tra il Catasto del 1962 del CGI e il suo aggiornamento al 1988-’89 evidenzia, tra le altre, che il numero di ghiacciai registrati è salito di 118 unità, dato che sottolinea la loro progressiva frammentazione, conseguenza della tendenza al ritiro che caratterizza l’ultimo trentennio (Ajassa et al. (1994, 1997; Orombelli, 2007). Un altro importante archivio di dati glaciologici è quello del World Glaciers Monitoring Service (Zurigo) che ha elaborato il Catasto Internazionale dei Ghiacciai, nel quale è contenuto il censimento del patrimonio glaciale globale. Un’altra opera molto importante è rappresentata da “I Ghiacciai Dell’Ortles-
Cevedale” redatto nel 1967 da Ardito Desio, organizzata in due volumi, nella quale vengono descritti tutti i ghiacciai del gruppo montuoso dell’Ortles-Cevedale. Anche in quest’opera, corredata da
una ricca documentazione
fotografica, sono illustrati i ghiacciai, descritta la loro
collocazione geografica e
sintetizzati alcuni dei dati climatico-ambientali. All’opera di Desio è allegata una carta in scala 1:50.000 sulla quale sono rappresentate le posizioni dei
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ghiacciai in diversi anni e l’ubicazione delle principali morene risalenti al Tardoglaciale. Il primo volume tratta essenzialmente delle condizioni climatiche presenti nel Gruppo montuoso dell’Ortles Cevedale, includendo le precipitazioni (solide e liquide), la temperatura e dati riguardanti il manto nevoso; successivamente sono illustrate le fluttuazioni dei corpi glaciali, gli spessori, le estensioni e i volumi per gli anni considerati dall’autore (dal 1865 al 1961), anche se non tutti i ghiacciai della Val Martello sono presenti e negli anni in cui sono presenti, i dati sono parziali e riferiti soltanto ad alcuni corpi glaciali. Le variazioni subite dai ghiacciai, sia frontali sia areali, sono sia descritte all’interno dell’opera sia sintetizzate in tabelle riassuntive; inoltre, nella parte conclusiva del primo volume sono presentati i risultati derivanti dal confronto e dalle correlazioni tra i dati climatici e i dati quantitativi riferiti ai ghiacciai in esame.
Di estrema importanza risultano i dati raccolti nell’ambito delle Campagne Glaciologiche (Fig. 6.2) svolte sin dal 1915 dagli operatori del Comitato Glaciologico Italiano alla fine di ogni anno idrologico. I report delle campagne glaciologiche, liberamente scaricabili dal sito web del CGI (www.glaciologia.it.), forniscono importanti informazioni sulle variazioni frontali dei ghiacciai campione monitorati e, per alcuni ghiacciai, sul loro bilancio di massa.
Fig. 6.3: Ghiacciaio del Cevedale nel 1930, immagine proveniente dagli archivi del Comitato Glaciologico Italiano.
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Nel corso delle Campagne Glaciologiche, gli operatori del CGI hanno eseguito numerose fotografie dei ghiacciai (Fig. 6.3) monitorati da stazioni fisse; questo importante patrimonio fotografico, ma anche cartografico, acquisito in 100 anni di ricerche glaciologiche è conservato presso gli archivi del Comitato Glaciologico Italiano a Torino.
Lo studio effettuato in questa tesi è stato indirizzato anche alla ricostruzione delle variazioni volumetriche, e quindi bilanci di massa, mediante misure. Tale operazione, ha visto da un lato il confronto tra Modelli digitali del terreno (come sara’ spiegato nei successivi paragrafi) dall’altro l’impiego di formule empiriche, note dalla letteratura glaciologica, attraverso le quali calcolare i volumi a partire dalla conoscenza dell’estensione della massa glacializzata. Dei numerosi lavori che trattano tale tematica si citano quelli Rea (2009), Radic et alii (2007), Osmaston (2005) e Benn et alii (1997, 2000): nella presente tesi è stata utilizzata la formula empirica suggerita da Paul et alii (2006), ampiamente utilizzata in glaciologia, in quanto non solo è relativamente semplice da utilizzare ma anche perchè l’errore medio nel calcolo risulta minore rispetto a quello derivato da altre formule. La formula è stata adottata di Paul et alii (2006) per il calcolo dei volumi dei ghiacciai vallivi alpini situati prevalentemente sul versante Svizzero; l’errore che gli Autori stimano nel calcolo del volume attraverso la formula empirica è di circa il 10-15%.
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Raccolta documenti cartografici
I documenti cartografici utilizzati (Tab. 1), messi a disposizione dalla collezione personale del Prof. Carlo Baroni, sono in gran parte stati realizzati dall’Istituto Geografico Militare Italiano, e coprono un intervallo temporale di circa cento cinquanta anni. In questo arco di tempo, dal 1865 al 1962, sono cambiati molto i metodi e le modalità di rappresentazione del territorio: queste carte topografiche mostrano caratteristiche diverse non solo nel tipo di proiezione e nel sistema di riferimento adottato, ma anche nello stesso graficismo.
Tabella 1: Elenco del materiale cartografico utilizzato.
Anno Scala Nome documento Fonte
1885 1:25.000 Monte Cevedale (9IIINE) I.G.M. 1903 1:50.000 Gruppo Ortles-Cevedale D. O. A. V. 1908 1:25.000 Monte Cevedale (9IIINE) I.G.M. 1910 1:25.000 Cima Sternai (9IINO) I.G.M. 1915 1:25.000 Cima Vertana (9IVSE) I.G.M.
1917 1:25.000 Martello (9ISO) I.G.M.
1917 1:25.000 San Niccolò (9ISE) I.G.M.
1922 1:25.000 Cima Sternai (9IINO) I.G.M. 1922 1:25.000 Cima Vertana (9IVSE) I.G.M. 1922 1:25.000 Monte Cevedale (9IIINE) I.G.M.
1922 1:25.000 Martello (9ISO) I.G.M.
1922 1:25.000 San Niccolò (9ISE) I.G.M.
1959 1:25.000 Cima Sternai (IINO) I.G.M.
1959 1:25.000 Martello (ISO) I.G.M.
1959 1:25.000 Cima Vertana (9IVSE) I.G.M. 1959 1:25.000 Monte Cevedale (9IIINE) I.G.M.
1959 1:25.000 San Niccolò (9ISE) I.G.M.
1865-1961 1:50.000 Gruppo Ortles-Cevedale Desio A.
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1. “I ghiacciai del gruppo Ortles-Cevedale”, scala 1:50.000, 1965, contenente la posizione delle fronti dei ghiacciai dal 1865 al 1961 e la distribuzione dei cordoni morenici (Fig. 6.4).
Questa carta è una rappresentazione a colori del Gruppo dell’Ortles Cevedale, redatta da A. Desio nel 1965, con scala 1:50.000 e basata sui rilievi svolti dall’Istituto Geografico Militare Italiano. Essa raffigura i limiti delle aree glacializzate in quattro periodi ben distinti, ovvero:
1865-1868, dai rilievi svolti da J. Payer (1872) (con risultati parziali) in rosso; 1908-1912 sulla base della cartografia dell’Istituto Geografico Militare
Italiano, in viola;
1925-1926, dai rilievi svolti da A. Desio, in verde; 1960-1961, dai rilievi svolti da A. Giorcelli, in blu.
Sono rappresentati, inoltre, i cordoni morenici (in rosso in fig. 1), le isoipse relative all’anno 1962, i punti quotati e la toponomastica.
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2. Tavoletta Monte Cevedale della Carta d’Italia alla scala 1:50.000, F. 9 III NE, dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1885 disegnata dalle levate del 1885 (Fig. 5).
Questa tavoletta presenta la particolarità, rispetto alle altre carte, di aver rappresentato in essa il territorio italiano secondo i confini politici antecedenti alla Prima Guerra Mondiale: per tale ragione la zona presa in esame in questa tesi, la Val Martello, non risulta rappresentata in quanto ancora annessa al territorio austriaco.
In questa carta i corpi glaciali sono riferiti al 1885, sulla loro superficie sono presenti curve di livello e punti quotati. La rappresentazione delle scarpate è quella tipica della cartografia dei primi anni del ‘900, dove esse risultano molto enfatizzate e talvolta con un effetto prospettico che comporta una non perfetta sovrapposizione con la cartografia più recente.
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3. Special Karte Ortler-Gruppe elaborata dal D. O. A. V. alla scala 1:50.000, del Club Alpino austro-tedesco, edizione del 1891 disegnata dalle levate del 1891 (Fig. 6.6).
La carta del Club Alpino austro-tedesco (D.u.Oe.A.V) alla scala 1:50.000 del 1903, è uno tra i più importanti documenti cartografici antichi (Baroni & Carton, 1990). La rappresentazione a tre colori (nero, marrone e azzurro) è molto precisa nei dettagli ed eccellente (considerando che risale ai primi anni del ‘900) nel disegno; sebbene sia una rappresentazione a media scala, sono riportate, seppure in modo schematico, le isoipse anche sulla superficie dei ghiacciai. A margine della carta sono indicate le coordinate geografiche e il meridiano di riferimento che nello specifico risulta essere quello passante per l'Isola del Ferro1.
1 L'isola del Ferro è la più occidentale delle Isole Canarie. Considerandola l'estremo limite
occidentale del mondo, gli antichi geografi calcolavano la longitudine a partire da essa. Ancora nel XIX secolo, alcuni stati continuarono a basarsi su tale meridiano (Mori, 1922).
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4. Tavoletta Monte Cevedale della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 III NE, dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1908 disegnata dalle levate del 1908 (Fig. 6.7).
Questa carta è una rappresentazione a un colore (nero) dell’area del Monte Cevedale disegnata sulla base delle levate del 1908 dal topografo A. Galli. In essa sono rappresentati i ghiacciai nel 1908, il cui andamento altimetrico è messo in evidenza da isoipse talvolta interotte; ove sono presenti speroni rocciosi emergent dalla superficie glacializzata è possibile individuare anche punti quotati. Nele zone proglaciali sono ben rappresentati i torrenti di fusione glaciale; sono rappresentati, inoltre, i confini di Stato, gli elementi relativi alla rete di comunicazione (strade, gallerie, viadotti, ferrovie) e i sentieri.
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5. Tavoletta Cima Sternai della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 II NO, dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1922 disegnata dalle levate Austriache del 1910 (Fig. 6.8).
Questa carta è una rappresentazione a un colore (nero) dell’area di Cima Sternai disegnata in base alle levate austriache del 1910 dal topografo E. Giua, dal capitano A. Ferrara e dal Capitano C. Ferrero. Al suo interno sono rappresentati i corpi glaciali del 1910 e l’andamento topografico della superficie glacializzata è rappresentato da linee discontinue; sono raffigurate le isole in roccia all’interno dei ghiacciai, le scarpate, molto accentuate, caratteristiche della cartografia dei primi anni del ‘900 e i torrenti di fusione glaciale.
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6. Tavoletta Cima Vertana della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 IV SE, dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1915 disegnata dalle levate del 1915 (Fig. 6.9).
Questa carta è una rappresentazione in bianco e nero dell’area di Cima disegnata in base alle levate del 1915. All’interno della carta sono rappresentati i corpi glaciali del 1915, alcune isolinee che mostrano l’andamento della superficie dei ghiacciai e i punti quotati. Sono rappresentate inoltre le isole in roccia e scarpate, le quali risultano più enfatizzate rispetto rispetto alla cartografia più recente, costruita per via fotogrammetrica; inoltre troviamo i confini di Stato, Provincia e Comune e la rappresentazione di strade e sentieri.
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7. Tavoletta S. Nikolaus (Fig. 6.10) della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 I SE, e Tavoletta Mortell della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 I SO, dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1917 disegnate dalle levate del 1917.
Le carte sono una rappresentazione in bianco e nero dell’area di S. Nicolò e Martello, disegnate in base alle levate del 1917. Al loro interno sono rappresentati i corpi glaciali del 1917, con isoipse accennate da linee a tratti discontinue, da considerare solo indicative e non rappresentative del reale andamento altimetrico, e punti quotati. Per la rappresentazione delle scarpate e dei pendii acclivi è utilizzata la tecnica del tratteggio lumeggiato che agevola l’interpretazione dell’andamento del rilievo. Sono rappresentate le isole in roccia presenti all’interno del corpo glaciale, e i torrenti di fusione glaciale.
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8. Tavoletta Monte Cevedale della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 III NE (Fig. 6.11), Tavoletta Cima Sternai della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 II NO, Tavoletta S. Nicolò della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 I SE, Tavoletta Martello della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 I SO e Tavoletta Cima Vertana della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 IV SE dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1922 disegnate dalle levate Austriache del 1922.
Questa carta è una rappresentazione in bianco e nero dell’area del Monte Cevedale e dei territori limitrofi, nel raggio di 8-10 km, disegnata in base alle levate del 1922 dai topografi A. Galli ed E. Giua, dal Maggiore M. Giannuzzi e dal Capitano C. Ferrero. Al suo interno sono rappresentati i ghiacciai del 1922, il cui andamento altimetrico è rappresentato da isoipse con equidistanza 25 m, mentre le intermedie sono solo accennate; sulla superficie dei ghiacciai ove affiora roccia e sui versanti è possibile osservare dei punti quotati. All’interno di queste tavolette si trovano elementi di toponomastica, strade e sentieri presenti nella valle.
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9. Tavoletta Monte Cevedale della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 III NE (Fig. 6.12), Tavoletta Cima Sternai della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 II NO, Tavoletta S. Nicolò della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 I SE, Tavoletta Martello della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 e Tavoletta Cima Vertana della Carta d’Italia alla scala 1:25.000, F. 9 IV SE I SO dell’Istituto Geografico Militare Italiano, edizione del 1962 disegnate dalle levate del 1959.
Queste carte sono una rappresentazione a 4 colori dell’area del Monte Cevedale e dei territori limitrofi, costruite mediante restituzione fotogrammetrica di fotografie aeree del 1962. Al loro interno sono rappresentati i ghiacciai del 1962, le isoipse e i punti quotati presenti sia sulla superficie dei ghiacciai, sia sui versanti; le scarpate sono rappresentate differentemente alle carte precedentemente prese in esame, poiché sono stati adottati nuovi metodi di restituzione cartografica. Al di sopra della superficie glacializzata possiamo vedere le isoipse principali che corrono ogni 100 m, mentre le secondarie ogni 25. Per quanto riguarda la valle sono presenti elementi di toponomastica, strade e sentieri.
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Oltre alla cartografia storica, si è provveduto alla raccolta anche dei documenti cartografici più recenti, in gran parte già in formato digitale.
Tab. 2: materiale utilizzato.
Il materiale indicato in Tab. 2, eccetto le CTR del 1991, è stato utilizzato per calcolare la differenza di volumi tra gli anni 1850 (limite di massima espansione glaciale olocenica) e 2006.
Le CTR (Carte Tecniche Regionali), sia del 1991 sia del 2006, sono state prodotte ad una scala di 1:10.000 per tutta la regione Alto Adige e ricoprono tutta la Val Martello. Esse sono state indispensabili durante il processo di georeferenziazione delle carte storiche.
Le curve di livello del 2006 derivano direttamente dal Lidar del 2006 e coprono tutta la regione Alto Adige ad una scala di 1:10.000; l’acquisizione dei dati del territorio è stata effettuata mediante l’utilizzo del laser scanner attraverso misurazione di first e last pulse; ciò che viene chiamato semplicemente Lidar è il modello ottenuto mediante questa tecnica di acquisizione. Per quanto riguarda l’area esaminata si farà riferimento solo al last pulse relativamente alla densità dei punti rapportati all’area. Le aree con altitudine superiore ai 2000 m.s.l.m. prevedono un’accuratezza di 55 cm, mentre le aree al di sotto dei 2000 m.s.l.m.
prevedono un’accuratezza di 40 cm
(http://www.provincia.bz.it/informatica/cartografia).
Il sistema di riferimento di tutti gli elementi provenienti dal portale della Regione Alto Adige è UTM WGS84 Zona 32N, fatta eccezione per le Carte Tecniche Regionali del 1991 che avevano come sistema di coordinate interno UTM ETRS89, e sono state successivamente convertite nell’altro (UTM WGS84 Zona 32N)