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AMBIENTE
LA NEVE RACCONTA
13/02/2021
di Daniele Zovi

I segreti di quel meraviglioso mantello bianco che racchiude preziose informazioni sui cambiamenti ambientali. Se la sua presenza rallegra il cuore, portandoci in un mondo di stupore, sogno e nostalgia, la sua assenza deve farci riflettere e indurre a invertire la rotta

FOT D - di Daniele Zovi 2

Ho visto molta neve. Per vent'anni, quand'ero più giovane, ho fatto parte del Servizio neve e valanghe della Regione Veneto; durante l'inverno, una volta alla settimana, ho fatto buchi nella neve per individuarne gli strati e da ognuno di essi ricavare la temperatura, la densità, la resistenza. Per tutta la vita sono andato in giro, per le montagne di mezzo mondo, con gli sci da discesa, quelli da fondo, quelli da alpinismo e da ultimo con le ciaspole.

Penso di sapere ormai come è fatta la neve, anche se qualche dubbio mi resta ancora. Ai più sembra una coperta bianca, ma non è così, proprio per niente.

Intanto va detto che nasce come cristallo; con questo termine si indica il singolo cristallo di ghiaccio, all'interno del quale le molecole d'acqua si allineano in una matrice esagonale, mentre con “fiocco di neve” si indicano più cristalli che si aggregano spesso ancora durante la caduta.

FOTO A - di Daniele Zovi 13.000 TIPI

I cristalli sono di varie forme; i giapponesi sono riusciti a catalogarne 3.000 tipi. Avranno inventato anche tremila nomi diversi? Noi europei più modestamente ci siamo fermati a dieci: piastre, stelle, colonne, aghi, dendriti spaziali, gemelli in camicia, particelle irregolari, neve pallottolare, sferette di ghiaccio e grandine.

La storia comincia sulle nuvole, che sono costituite principalmente da un insieme di minuscole gocce d'acqua in sospensione nell'aria. Queste goccioline, della dimensione di circa 20 μm (micron, millesimo di millimetro), derivano dalla condensazione del vapore acqueo, possibile solo in presenza di polveri che fanno da nucleo di condensazione. Queste polveri derivano dall'evaporazione dei mari, dall'attività vulcanica e da quella industriale. Con il freddo, a partire da -12 °C, diventano nuclei di congelamento. Se l'aria fosse completamente priva di polveri, la neve per formarsi avrebbe bisogno di temperature inferiori a -41 °C; quindi, con un’atmosfera perfettamente pulita, le nevicate sarebbero rarissime. Lo studio della chimica e della fisica dei cristalli ci ha insegnato che le molecole di acqua, formate da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno, si dispongono nel ghiaccio seguendo una struttura reticolare esagonale. Per questo motivo la simmetria esagonale è così comune nei cristalli di neve, sebbene ne esistano anche di altre forme.

Sarà vero che non esistono due cristalli di neve identici? L'affermazione è molto poetica, difficile sia da dimostrare che da confutare, ma non priva di fondamento. Un cristallo di neve a forma di stella si costruisce a partire da una piccola piastra esagonale, dai cui angoli spuntano sei rami. Man mano che questa piastra si sposta attraverso le nuvole, incontra delle particolari condizioni di temperatura e umidità che influenzano la crescita dei rami.

La forma finale del cristallo di neve è determinata precisamente dal percorso che compie attraverso le nuvole; i sei rami attraversano tutti le stesse nuvole, ma non seguono lo stesso percorso, e sperimentano le stesse modifiche al medesimo tempo: ecco perché crescono in sincronia, generando una forma complessa, ma simmetrica. Poiché non esistono due cristalli di neve che compiono lo stesso itinerario mentre cadono, in natura non esisteranno due cristalli di neve identici.

FOTO B - di Marzia BarcaroQUELLA ARTIFICIALE

Si sente spesso parlare di neve artificiale o programmata: non si tratta di vera neve, non contiene cristalli. Per creare i fiocchi di neve serve un lento e complesso processo, che avviene in condizioni particolari di umidità, pressione e temperatura riprodotte solo da qualche avanzatissimo laboratorio.

La neve artificiale è un insieme di agglomerati di gocce congelate: l’acqua che viene sparata nell’aria da speciali cannoni deve essere prossima o sotto allo zero. Un’idonea combinazione tra la temperatura e il tempo di sospensione in aria, e talvolta l’introduzione nel mix aria-acqua di polveri di argilla, determina la solidificazione delle goccioline sotto forma di grani, che hanno poco da spartire con i cristalli.

LA TEMPERATURA

Dalla attenta osservazione di quello che sembra un manto bianco e uniforme ho imparato un sacco di cose. La più sorprendente è che la temperatura della neve si alza mano a mano che ci si avvicina al terreno: per esempio, con una temperatura dell’aria di -10 °C, la neve in superficie è anch'essa fredda, può segnare -12, oppure, come si è misurato nella base italiana in Antartide, con l’aria a -22 °C la neve in superficie è a -21; lo strato più basso, invece, freddo non è mai. In entrambi i casi sopra descritti aveva una temperatura che oscillava tra 0 e -1 °C. La neve dunque evita che la vegetazione geli. La cosa torna utile per gli animali che vivono sotto la neve, come i topi, le arvicole, le talpe e quelli che vanno in letargo nelle tane, come le marmotte e i tassi, ma salva dal congelamento anche quei selvatici che vi si infilano per proteggersi dalle burrasche. A volte anche gli uomini: scavando una truna e infilandocisi, ci si può salvare la vita.

FOTO C - di Sergio DalleaveARCHIVIO NATURALE

C'è un aspetto poco noto legato alla neve e a suo fratello il ghiaccio, e riguarda la memoria. La neve cadendo trasporta con sé sempre delle bollicine di aria; sono quelle che la rendono soffice, ovattata e silenziosa. Ai poli e sui ghiacciai questa neve non si scioglie a primavera, ma si trasforma in ghiaccio portando in dote anche un po' di aria. Un ricercatore italiano, Carlo Barbante, Direttore dell’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche e Professore ordinario all’Università Ca’ Foscari di Venezia, dove si occupa da anni di ricostruzioni climatiche ed ambientali, ha partecipato a numerose spedizioni e campagne di prelievo ai poli e sulle Alpi. Barbante e il suo gruppo di lavoro estraggono carote di ghiaccio, con uno strumento chiamato carotiere, un tubo con una testa di perforazione munita di lame che penetra nel ghiacciaio dalla superficie fino alla roccia sottostante, talvolta ad una profondità di centinaia di metri. Scava ed estrae uno dopo l’altro cilindri della lunghezza di un metro. Il ghiaccio conserva al proprio interno numerosissime informazioni sulle condizioni climatiche ed ambientali del passato. Dallo studio degli strati di neve e ghiaccio si ottengono dati sulla contaminazione dell’atmosfera nel corso dei secoli passati, sulla temperatura e sulla concentrazione dei gas nell’aria.

Questi campioni sono autentiche macchine del tempo e grazie a questo viaggio all’indietro i ricercatori sono riusciti, finora, a risalire 800.000 anni e a confrontare l'aria di allora con quella attuale: l'anidride carbonica ha oscillato nel corso dei millenni tra 180 parti per milione (ppm) e un massimo di 300 nei periodi più caldi. Ora però si è passati dalle 280 ppm in epoca preindustriale, e da valori ancora più bassi nei secoli precedenti, ai 415 dei giorni nostri, con il conseguente riscaldamento globale che tutti conosciamo.