Nelle regioni montane, neve, ghiacciai e rock glaciers svolgono un ruolo significativo come preziose risorse idrologiche, fornendo quantità considerevoli di acqua di fusione sia per i flussi superficiali che nel sottosuolo. I cambiamenti climatici attuali stanno provocando un fenomeno globale di rapido ritiro dei ghiacciai e un’anticipazione dell’inizio della stagione di deflusso delle acque di fusione della neve. Questa tendenza sta causando una riduzione delle risorse idriche montane, con ripercussioni sugli ecosistemi acquatici e sulle società umane.
Ma come possono essere stimati e modellati questi processi?
È possibile quantificare l’importanza relativa della fusione glaciale e nivale e dell’acqua piovana al deflusso dei corsi d’acqua?
Come viene influenzata la chimica e la qualità dell’acqua dei corsi d’acqua dal contributo di questi diversi componenti di deflusso?
Un recente studio, condotto dall’ottima collaborazione tra la Libera Università di Bolzano, l’Ufficio di Idrologia e Dighe della Provincia Autonoma di Bolzano ed Eco Research, pubblicato sulla rivista Journal of Hydrology, ha cercato una risposta a queste domande attraverso un ampio progetto di ricerca triennale svolto in due bacini montani. Lo studio ha impiegato un approccio multichimico per ottenere informazioni utili alla comprensione dei meccanismi idrologici legati a neve, ghiacciai e rock glaciers. L’obiettivo principale dello studio è stato quello di determinare l’importanza relativa dei ghiacciai e dei rock glaciers nell’influenzare la qualità delle risorse d’acqua dolce a scala di bacino. I risultati di questo studio forniscono un nuovo contributo alle conoscenze sui complessi processi idrologici coinvolti, chiarendo l’impatto dei diversi componenti di deflusso sulla chimica e sulla qualità dell’acqua dei corsi d’acqua.
A B S T R A C T
Glaciers and rock glaciers are key elements of mountain hydrological systems, but their relative influence on the chemical and isotopic conditions of streams within the river continuum is still overlooked. During three consecutive years (2019–2021), we studied 24 stream sections in two catchments (Plima and Schnals, Eastern Italian Alps) with varying cover of glaciers and rock glaciers. End-member mixing models based on δ2H and d-excess revealed a large spatial and temporal variability in the contribution of different water sources to stream runoff. Overall, snowmelt (77 ± 17 %) and rainwater (5 ± 5 %) were the largest and the smallest runoff components, respectively. The ice melt contribution was high in streams fed by glaciers (23 ± 15 %) and rock glaciers (16 ± 16 %). In the highly-glacierised Plima basin, the tracer-based estimation of annual ice melt fraction matched reasonably well (90–167%) the mean annual glacial ice loss estimated by geodetic mass balance. In contrast, we found a large overestimation of the ice melt component derived from mixing models in the poorly glacierised (but rock glacier-rich) Schnals catchment. In streams influenced by rock glaciers, at both catchments the particular temporal patterns of electrical conductivity resulted in unreliable estimates of the meltwater/ groundwater fractions of runoff. Depending on the local lithology, concentrations of trace elements (Sr, Ni, Ba, Mn, Zn, Al) were high in streams fed by rock glaciers and glaciers, and close/below the limits of quantification in non-glacial streams. In alpine areas, the abundance of rock glaciers can confound the isotopic and chemical signature imparted by glaciers, thus hindering the use of tracer-based methods for hydrograph separation. Under the combined influence from glaciers and rock glaciers, concentrations of trace elements can surpass the limits for drinking water quality even in downstream areas, as we observed at the Schnals catchment for nickel.
