Non è possibile inoltre supporre che l'aumento di neve caduta compensi e

superi l'aumento nella quantità di ghiaccio disciolto. Questa seconda si

può ritenere all'ingrosso proporzionale al numero di gradi sopra lo zero

a cui si mantiene in media l'aria in prossimità del ghiacciaio, e poichè

questo numero è sempre piccolissimo (circa 4° nei mesi più caldi; la

media annuale attorno a 0°) due o tre gradi di più rappresenterebbero

un'ablazione doppia o tripla dell'attuale, mentre due o tre gradi di più

alla superficie del mare non possono rappresentare che un aumento assai

piccolo dell'evaporazione che dovrebbe alimentare le nevi.

4. L'ipotesi orografica ha ricevuto in questi ultimi anni l'appoggio di

molti geologi, specialmente americani, pei quali il fatto di una

maggiore elevazione delle regioni montuose sulla fine del terziario e di

un susseguente abbassamento nei tempi più recenti rimane ormai assodato:

essa trova poi facile consenso in quei fisici i quali, vedendo

tramontare altre ipotesi puramente razionali che tennero validamente il

campo per lungo tempo, come quella geografica di Lyell e quella

astronomica di Croll, si rifugiano volentieri in una ipotesi che ha,

pare, il conforto sicuro dei fatti. Per essi appare spontanea la

spiegazione di un'espansione dei ghiacciai per mezzo di un sollevamento

delle regioni alpine, che sarebbero state alla fine del periodo

terziario di parecchie centinaia di metri più alte sul livello del mare

di quel che lo sono attualmente. Un tale sollevamento farebbe entrare

nella zona delle nevi perpetue e trasformerebbe in immensi nevai

collettori una estensione grandissima di valli e montagne, ora spoglie

di ghiaccio, nelle quali il pendìo medio è sensibilmente meno ripido che

nelle regioni più elevate, sedi attuali dei ghiacciai, e dove quindi

sarebbe stata assai più facile la permanenza dei ghiacci che dovevano

alimentare gli immensi ghiacciai quaternari.

Questo effetto di un sollevamento alpino è incontrovertibile; e certo,

se i geologi sono concordi nel ritenere che il sollevamento è avvenuto,

o almeno che le Alpi, meno consunte dalla incessante e rapida

demolizione prodotta dagli agenti atmosferici, erano assai più alte di

quel che non lo siano ora, rimane assodata una delle condizioni che

debbono aver favorito l'espansione dei ghiacciai. Ma questa condizione

non può essere stata la sola: essa è di gran lunga insufficiente a

spiegare un fenomeno così grandioso. A questa conclusione negativa io

sarei condotto da un ragionamento molto semplice.

In un ghiacciaio si distinguono due regioni: quella, che dirò

_collettrice_, dove la quantità di neve che cade è maggiore della

quantità di ghiaccio che si scioglie, e quella, che dirò _ablatrice_,

dove la quantità di ghiaccio sciolto è maggiore di quella che cade. Sia

_S_ l'area della prima, _s_ quella della seconda; sia inoltre _p_

l'altezza _media_ di ghiaccio che rimane come residuo attivo per unità

d'area della prima in un dato periodo di tempo, p. es. in un anno, e sia

[alpha] il residuo _passivo_ (_medio_) che viene sottratto alla seconda

per unità d'area nello stesso tempo. Il bilancio del ghiacciaio può

allora istituirsi così:

_Avere_ = S × p ; _Dare_ = s × [alpha]

e se il ghiacciaio è in un periodo di sosta, ossia se il bilancio chiude

in pareggio, deve essere

S × p = s × [alpha]

ossia

S [alpha]

--- = -------

s p

Il rapporto fra l'area collettrice e l'area ablatrice dipende quindi, in

un periodo di sosta del ghiacciaio, esclusivamente dalle condizioni

climatologiche da cui dipendono [alpha] e _p_; se queste in una regione

montuosa sono presso a poco uniformi, quel rapporto sarà costante. Ciò

si verifica con sufficiente approssimazione, secondo le determinazioni

di Brückner e Richter[38] nei ghiacciai meglio sviluppati della regione

alpina, pei quali il valore di quel rapporto oscillerebbe intorno a 3.

Se noi passiamo invece ai ghiacciai della Nuova Zelanda, troviamo un

valore assai minore; così pel ghiacciaio Tasman esso è di circa 1/10,

cioè 30 volte minore che per le Alpi. Questo fatto, che al sig. Richter

sembra inverosimile, si spiega facilmente secondo il nostro calcolo

colla maggior copia di precipitazioni nevose che alimentando i ghiacciai

di quell'isola continuamente battuta dai venti oceanici, ma più ancora,

io credo, dalla bassa temperatura estiva, che diminuisce sensibilmente

l'ablazione [alpha].

Deriva da ciò che se in una data regione alpina si suppone invariata la

condizione climatologica, da cui dipendono [alpha] e _p_, e variata

invece l'area _S_ del bacino collettore per uno spostamento verticale

della regione stessa, l'area ablatrice _s_ deve variare

proporzionalmente. Se quindi il sollevamento mio-pliocenico delle Alpi

si suppone col sig. Forel da 550 a 1000 e più metri in modo che la zona

compresa nel limite delle nevi perpetue (supposto ad altezza invariata,

quando non si ritengano variate le condizioni climatologiche) fosse

anche 10 e più volte maggiore dell'attuale, anche l'area ablatrice, cioè

la superficie del ghiacciaio propriamente detta avrebbe dovuto essere

altrettante volte l'attuale; quindi, se si tien conto dell'aumento in

larghezza, ogni ghiacciaio non avrebbe potuto _allungarsi_ nella valle

che per un piccolo multiplo della sua lunghezza attuale. Ora ciò è assai

al di sotto della realtà.

Il ghiacciaio del Rodano che ora ha pochi chilometri di lunghezza,

arrivava nell'epoca di sua maggiore espansione fin sotto Lione, cioè a

395 chilometri di distanza dalla sua origine. Per argomenti che

esporremo in seguito, si ha ragione di ritenere che il limite delle nevi

perpetue arrivasse allora press'a poco a una linea che attualmente è a

1200 m. sul mare, e che allora per la supposta maggiore elevazione

alpina sarà stata di qualche centinaio di metri più elevata. Il bacino

collettore del ghiacciaio veniva così ad assumere una base orizzontale

di circa 30 chilometri, mentre alla regione ablatrice ne rimanevano

nientemeno che 360; e lungo questi essa non restava più incassata nella

valle, ma era distesa a ventaglio su buona parte della Svizzera e della

Francia meridionale. L'area _s_ era certamente centinaia di volte più

grande della _S_, e il rapporto _s:S_ che ora è circa 3 deve supporsi

ridotto per quell'epoca a una frazione piccolissima. Questo fatto non

può spiegarsi, come vedemmo, che con un aumento della precipitazione _p_

e con una diminuzione dell'ablazione [alpha], e questa seconda deve

ritenersi come la causa più probabile ed efficace, perchè non possiamo

supporre una precipitazione nevosa che sia centinaia di volte l'attuale,

mentre basta una diminuzione di pochi gradi nella temperatura,

_specialmente estiva_, per annullare quasi l'ablazione, mantenendo

prossima a zero la temperatura attorno al ghiacciaio.

5. Tale argomento, che parmi difficilmente oppugnabile, mentre elimina

come insufficiente l'ipotesi orografica, conferma la necessità di una

causa climatologica, diminuzione di temperatura e aumento di pioggie, a

spiegare la gigantesca espansione dei ghiacciai. Le oscillazioni attuali

del clima tra uno stadio freddo-umido e uno stadio caldo-asciutto

indicherebbero del resto che un abbassamento di temperatura è

inseparabile, nelle regioni continentali, da un aumento di pioggia, e il

sig. Brückner, che ne fece con sì geniale pazienza l'analisi, crede di

poter indicare da quale concatenamento di cause sarebbero collegati fra

loro i due fenomeni. Eccolo in breve.

I periodi asciutti sarebbero contraddistinti specialmente da un

accentuarsi della variazione annua della pressione barometrica tanto

sull'oceano quanto nella parte più interna dei continenti. È nota qual'è

la distribuzione media della pressione nelle due stagioni estreme.

L'Oceano Atlantico, p. es., presenta sempre nella sua parte

settentrionale, al di sotto dell'Islanda, un campo di bassa pressione

che d'inverno si espande ad occupare tutta la zona temperata dell'oceano

stesso, riducendo a un piccolo cuneo la zona subtropicale d'alta

pressione da cui emanano gli alisei di NE.; intanto un campo di

pressione molto alta, col massimo nella Siberia orientale, occupa quasi

tutto il continente spingendosi con uno sprone sull'Europa centrale.

D'estate il minimo atlantico si ritira nelle alte latitudini,

schiacciato contro l'Islanda dalla zona subtropicale d'alta pressione

che si espande anche alla zona temperata, invadendo con uno sprone

l'Europa occidentale; intanto il continente diventa campo di una vasta

area di bassa pressione col centro nell'Asia centrale.

Questo alternarsi di situazioni barometriche è effetto evidente

dell'alternarsi delle stagioni. D'inverno l'aria si raffredda e si

condensa fortemente sul continente, assai più che sul mare, e il peso

della colonna atmosferica diventa quindi assai maggiore su quello che su

questo, dove la pressione rimane perciò _relativamente_ bassa, come si

manifesta coll'espandersi dell'area di bassa pressione che, per altre

ragioni troppo lunghe ad esporsi qui, ha sua sede nelle più alte

latitudini. D'estate l'aria si riscalda e si dirada assai più sul

continente che sul mare, e quindi la pressione diminuisce assai nelle

parti più centrali del continente, e si mantiene _relativamente_ elevata

sul mare, come lo dimostra l'espandersi della zona subtropicale d'alta

pressione.

L'afflusso dell'aria oceanica, apportatrice di umidità o di pioggia,

verso il continente euro-asiatico è regolato in ambedue le stagioni dal

dislivello di pressione fra l'Europa occidentale e l'oceano, dislivello

che _in media_ è inclinato in ambedue le stagioni dalla terra verso il

mare; d'inverno per lo sprone spinto sull'Europa dal campo d'alta

pressione dominante sull'Asia, d'estate per lo sprone d'alta pressione

spintovi dalla zona subtropicale. Quanto maggiore è questo dislivello,

cioè quanto maggiore è la pressione sull'Europa occidentale, che fa da

barriera ai venti oceanici, tanto minore è la probabilità di pioggia

nell'Europa e nell'Asia, e infatti il sig. Brückner rilevò dai dati

barometrici dei sessant'anni 1826-1885 che i periodi piovosi d'Europa

coincidettero coi periodi di pressione relativamente bassa, gli asciutti

con quelli di pressione relativamente alta: mentre in Siberia, giusto

secondo la sua teoria, si verifica precisamente l'opposto.

Ora questo dislivello di pressione dall'Europa all'Atlantico dipende a

sua volta dall'intensità dell'oscillazione annua del barometro nelle

parti centrali tanto dei continenti che dei mari, e quindi

indirettamente dalla intensità dell'oscillazione annua della

temperatura. Se l'inverno è relativamente molto freddo sul continente,

l'area siberiana di alta pressione è molto intensa, e quindi più forte

lo sprone che essa spinge sull'Europa; se l'estate è relativamente molto

caldo sul continente, l'area asiatica di bassa pressione è più intensa,

e quindi relativamente più forte l'alta pressione atlantica che si

spinge con uno sprone sull'Europa occidentale. Questo sprone, che è

d'inciampo all'afflusso di aria oceanica verso l'Europa e l'Asia, è

quindi più forte quando maggiore è l'oscillazione annua della

temperatura, specialmente sul continente, e quindi più accentuato il

dislivello termico fra il continente e l'oceano; è più debole, e quindi,

lasciando più libero l'afflusso dell'aria oceanica, può originare un

periodo piovoso, quando l'oscillazione annua della temperatura e il suo

dislivello fra continente e oceano sono minori.

È principalmente una variazione della temperatura estiva che può avere

efficacia sulla maggiore o minore piovosità nei continenti, poichè i

periodi di pioggia, semplice (estivo) o doppio (primaverile o

autunnale), cadono ivi nei mesi più caldi, dall'aprile all'ottobre.

Questa variazione estiva non può essere indipendente da una variazione

invernale, generalmente opposta, perchè gli inverni più ricchi di

precipitazione sono generalmente i più miti rispetto alla temperatura;

ma nell'effetto complessivo della temperatura media dell'anno deve

prevalere il raffreddamento estivo. Il sig. Brückner ha potuto infatti

constatare, in mancanza di sufficienti dati termici per le stagioni

estreme, che le temperature annuali sono alquanto più fredde nei periodi

umidi che nei periodi asciutti. È una piccola diminuzione, alquanto

minore di 1° C; piccola però per rispetto ai nostri mezzi

d'osservazione, non per rispetto alla distribuzione termica sulla

superficie della terra, perchè corrisponde ad uno spostamento delle

isoterme annuali di circa 300 chilometri, o 3 gradi di latitudine, verso

Sud.

Che la variazione termica sia causa antecedente alla variazione della

piovosità è confermato, non soltanto dal concatenamento di fatti messo

in luce da Brückner, ma più direttamente dal fatto che i periodi della

temperatura nel secolo nostro precedettero di regola quelli della

piovosità, come lo dimostra la seguente tabella:

PERIODI

caldo 1791-1805 asciutto 1781-1805

freddo 1806-20 umido 1806-25

caldo 1821-35 asciutto 1826-40

freddo 1836-50 umido 1841-55

caldo 1851-70 asciutto 1856-70

freddo 1871-85 umido 1871-85

Il ritardo dei periodi della pioggia su quelli della temperatura fu

quindi in media di un lustro.

6. La precedente discussione ci porta adunque a concludere che il

fattore principale di un'invasione glaciale fu un abbassamento di

temperatura, e che l'aumento di piovosità in basso, e di nevosità nelle

regioni alimentatrici dei ghiacciai, non fu che un corollario di quello.

Il problema glaciale si riduce quindi a cercare la causa che può aver

prodotto tale raffreddamento.

Fin dal primo sorgere della questione glaciale il problema si presentò

sotto questa forma: l'idea di ghiaccio è inseparabile dall'idea di

freddo, e un'invasione così immensa di ghiaccio portava naturalmente

all'ipotesi di un freddo straordinario, di un cataclisma climatologico

che corrispondesse in certo modo al cataclisma glaciale. Ciò era tanto

più giustificato quando si credeva che l'invasione glaciale fosse

un'espansione della calotta di ghiaccio che occupa le regioni

circumpolari, anzichè una espansione dei ghiacciai alpini: ma questa

seconda, e ormai sicura, spiegazione ridusse d'assai il fabbisogno di

freddo, e già fin dal 1847 il Martins nella sua brillante esposizione

della questione glaciale, pubblicata nella «Revue des Deux Mondes» si

contentava di un raffreddamento inferiore a 4° C. A dir il vero tale

conclusione rispondeva a una rappresentazione inadeguata del fenomeno

glaciale: secondo le scoperte fatte fino allora, i ghiacciai dell'Arve,

dell'Isère e del Rodano non uscivano dalla pianura svizzera e potevano

spiegarsi con un abbassamento del limite delle nevi perpetue da 2700

metri sul livello del mare, dove si trova ora, a 1050 e quindi

dell'estremità dei ghiacciai da 1150, dov'è ora, a circa 400 metri o

anche al di sotto, pel contemporaneo abbassamento dei bacini collettori.

Ora invece si sa che quei ghiacciai uniti insieme invadevano buona parte

non solo della Svizzera, ma della Francia orientale arrivando fino a

Lione, e un allungamento dei ghiacciai proporzionale all'abbassamento

del limite delle nevi perpetue non basta a spiegare un tal fatto.

Tuttavia nuovi argomenti sono venuti a confermare la valutazione del

raffreddamento preglaciale data dal Martins.

Un ragionamento assai semplice è valso infatti a determinare, con

approssimazione relativamente grande, di quanto si era abbassato nelle

varie regioni della terra il limite delle nevi perpetue nell'epoca di

_massima_ invasione glaciale. Ho detto in principio che il gran mantello

di ghiacci che copriva le Alpi non era senza strappi. Il nucleo alpino

centrale doveva essere tutto sepolto, tranne alcune punte troppo erte

per lasciar presa alla neve e al ghiaccio; invece nella parte più

esterna, dove le correnti di ghiaccio erano incanalate nelle valli, se

un culmine di montagna, un dosso, una cresta erano abbastanza alti da

superare il limite delle nevi perpetue, dovevano sporgere come isole

dalla inondazione glaciale, e non debbono quindi portare attualmente

alcuna traccia glaciale. Risalendo le valli e cercando tutti quei

culmini che non portano traccia glaciale si è potuto determinare così

fino a quale altezza se ne incontrano, e fissare perciò entro limiti

abbastanza ristretti la linea delle nevi perpetue dell'era glaciale.

Così nelle Alpi Bavaresi e nelle Orientali esso oscillò fra 1200 e 1500

m. d'altezza, fu cioè tra 1200 e 1300 m. più bassa di quello che è ora;

ed egualmente nei Pirenei di 1000; nella Nuova Zelanda da 1100 a 1300;

nel Tien-Scian di 1350; nelle Colline Naga in India di 1800 metri più

bassa che ora. Questo generale abbassamento dei ghiacci perpetui, se

dovesse attribuirsi esclusivamente a un abbassamento di temperatura,

rappresenterebbe un raffreddamento da 6° a 10° gradi; ma in parte esso

deve attribuirsi all'aumento di neve, che è intimamente collegato col

raffreddamento, e questo poteva quindi essere assai minore[39]. Di più

esso risponde all'apogeo dell'invasione glaciale, quando la massa

invadente di ghiaccio esercitava a sua volta un'azione deprimente della

temperatura: il raffreddamento iniziale, causa prima dell'invasione,

doveva essere stato sensibilmente minore.

Del resto anche il nostro calcolo del bilancio del ghiacciaio ha

dimostrato che un abbassamento di pochi gradi della temperatura annua,

od anche solo della temperatura estiva, annullando quasi interamente

l'ablazione dei ghiacciai, basterebbe a rendere grandissima l'area

ablatrice _s_.

Non bisogna credere però che un tale mutamento nelle condizioni termiche

dei continenti sia un fenomeno di poco conto. Una differenza di 4 o 5

gradi da un anno all'altro è un fatto, non ordinario, ma che può

verificarsi: specialmente se ad una estate molto serena e calda succede

un'estate molto piovosa, la media annuale può presentare una variazione

di quest'ordine. Ma il fatto straordinario è che una tale condizione di

cose siasi mantenuta per migliaia di anni, sia diventata normale. Le

isoterme dell'epoca glaciale erano spostate, rispetto alle attuali, di

12 o 15 gradi di latitudine verso sud; ciò che corrisponde a portare

nella valle del Po la temperatura annua di Berlino, nella Scandinavia e

nel Labrador le temperature artiche; se a ciò aggiungiamo il

corrispondente aumento di pioggia e nevi, comprendiamo che, se non siamo

davanti a un cataclisma, lo siamo almeno a una vera trasformazione

climatologica, di cui la gigantesca espansione dei ghiacciai fu un

effetto adeguato.

Fin qui pare però che la conclusione a cui si è giunti con una così

lunga catena di argomenti non sia essenzialmente diversa da quella di

cinquant'anni fa, enunciata dal Martins: il fenomeno glaciale risponde a

una diminuzione da 3° a 5° della temperatura annua normale. Cosa si è

guadagnato in così lungo cammino?

7. Oltre una conferma più solida della conclusione stessa si è

guadagnato anche una concezione più completa del processo climatologico

pel quale una tale diminuzione di temperatura ha condotto al fenomeno

glaciale. Tale diminuzione si è dimostrata intimamente connessa a una

diminuzione anche della escursione annua della temperatura, specialmente

sui continenti, e ad una diminuzione della differenza di temperatura,

tanto estiva che invernale, ma specialmente estiva, tra continenti e

oceani. Quest'ultima circostanza da sola spiega la maggiore piovosità

sui continenti; epperò la maggior copia di pioggia e di nevi,

alimentatrici dei ghiacciai e di tutta la esagerata idrografia

postpliocenica, si è dimostrata un semplice corollario del fenomeno

termico. Finalmente, ed è ciò che più importa per noi, tale

concatenamento di fatti ci dimostra necessariamente che la causa prima

di tutto _non può essere che una diminuzione d'intensità della

radiazione solare ricevuta dalla terra_.

Esso dimostra infatti che i fattori meteorologici del clima sono messi

in opera dalla distribuzione della temperatura, e non questa da quelli,

benchè essi concorrano poi a modificarla sensibilmente. Ciò del resto

risponde anche a un ragionamento di puro buon senso, perchè i fattori

meteorologici non possono essere che effetto, diretto o indiretto, dei

movimenti convettivi, provocati nell'atmosfera dalla ineguale

distribuzione del calore[40]. La ragione principale di questa

ineguaglianza di distribuzione è l'inclinazione dei raggi solari

crescente colla latitudine e la presenza dei continenti e dei mari che

si riscaldano e raffreddano diversamente: la causa principale della

_grandezza_ di questa ineguaglianza è l'intensità della radiazione

solare. Il problema glaciale si riduce quindi alla seguente formola:

_Trovare qual'è la causa più probabile che può aver diminuita la

quantità di calore solare ricevuta dalla superficie terrestre, almeno

nelle latitudini più elevate, in modo da poter spiegare una più uniforme

distribuzione della temperatura fra continenti e oceani, una sua minore

oscillazione annua (specialmente rappresentata da una minore temperatura

estiva) e, per riflesso di questa, una minore temperatura annua

normale._

Tutti i tentativi fatti per mettere il problema su una strada diversa,

avente cioè per punto di partenza non una variazione del calore solare

ricevuto dalla superficie terrestre, ma una variazione nelle condizioni

di questa superficie, o rimasero campati in aria o rientrarono nella

strada maestra.

Così l'ipotesi geografica dai seguaci di Lyell, che attribuisce il

raffreddamento preglaciale a una maggiore continentalità delle regioni

artiche, o quella opposta dello Stoppani che l'attribuisce alla maggiore

oceanicità di alcune regioni tropicali, oltrecchè sarebbero

insufficienti se vere, sono smentite anche dai documenti geologici.

Quella di Saint-Robert che l'attribuisce a una maggior abbondanza di

vegetazione, che manteneva una grande umidità e «temperando gli ardori

del sole durante la state ed opponendosi all'irradiazione durante il

verno, tendeva a scemare la differenza di temperatura fra la stagione

fredda e la calda e ad abbassare quindi il livello delle nevi

perpetue[41]» è esagerata nel fondamento, perchè le regioni non coperte

di vegetazione sono anche attualmente assai scarse, specie nei paesi che

furono campo dell'invasione glaciale più estesa; e nelle conseguenze si

connette alla teoria esposta sin qui portando al supposto di una

diminuzione della radiazione solare, e giudicandone gli effetti secondo

gli stessi principii della teoria di Brückner.

8. Accostiamoci adunque al problema come fu da noi enunciato. Una

variazione della radiazione solare ricevuta dalla superficie terrestre

può spiegarsi soltanto in uno di questi tre modi: 1º come effetto di una

variazione nel potere radiante del sole, considerato come stella

variabile; 2º come effetto di una diversa esposizione della terra al

sole, prodotta da una variazione nella forma e nelle dimensioni

dell'orbita terrestre, e nella inclinazione dell'asse della terra

sull'orbita stessa; 3º come effetto di una variazione dell'atmosfera che

diventi più o meno trasparente alle radiazioni solari che

l'attraversano.

Il sig. Brückner mostra di attenersi al primo modo di soluzione, che è

certamente il più semplice; e assai recentemente il sig. Eugenio Dubois

in una memoria _Sui climi del passato geologico_ da poco tradotta in

inglese[42] la svolge più completamente ma con criteri diversi. Egli

riferisce le principali fasi dello svolgimento climatologico della terra

alle fasi del sole, che da una stato originario di stella _bianca_,

durato fino al principio dell'era terziaria, sarebbe passato, per uno

stadio transitorio di rapida raffreddamento, durato per tutto il

terziario fino al pleistocene, ad uno stato di stella _gialla_ nel quale

si troverebbe attualmente. Dacchè esso è entrato in questo stadio assai

più freddo del precedente, furono rese possibili nella sua atmosfera

molte combinazioni chimiche, non concesse dall'alta temperatura dello

stadio anteriore, le quali rendono la sua radiazione assai più

variabile.

Bollettino del Club Alpino Italiano 1895-96 Vol. 29 Num. 62 · 第 10 / 27 段