Botanica per il geologo: Ghiacciai di pietre come nicchie estreme

"Chi dice in fuoco il mondo finirà
chi dice in ghiaccio
per ciò che di disìo ebb'in assaggio
sto con color che al fuoco dan vantaggio
ma se dovessi sceglier di perir doppiamente
penso d'odio conoscer´ abbastanza
a dir che a fin di distruzione
il ghiaccio pure è grande
e sufficiente."
"Fire and Ice" di Robert Frost (1874-1963)

Questo post partecipa alla V edizione del "Carnevale della Biodiversità", gestita da Andrea Cau sul suo blog "Theropoda", dove si potrà trovare molti altri esempi di nicchie estreme presenti sulla terra (e non solo).

Fig.1. Una tavola mostra le diverse fasce di vegetazioni sulle Alpi, raffigurazione preso dal "Berghaus-Atlas", un supplemento per l'enciclopedia mondiale "Kosmos" di Alexander von Humboldt, pubblicata tra il 1845 al 1862.

Il naturalista tedesco Alexander von Humboldt (1769-1859) fu il primo a pubblicare l´osservazione che le fasce di vegetazione di una montagna ricapitolano in un profilo verticale le diverse zone climatiche del globo terrestre. La fascia alpina equivale in questo caso a un deserto polare - caratterizzato da lunghi mesi con copertura nevosa, una breve estate con forti sbalzi termici tra giorno e notte, improvvise ondate di maltempo e un'intensa esposizione ai raggi ultravioletti.
Come se non bastasse quest'ambiente desolato, il clima freddo genera processi geomorfologici che rendono ulteriormente difficile la sopravivenza agli organismi.

I "ghiacciai di pietre" (rock glaciers) sono amassi di blocchi e detrito di falda con una certa percentuale di ghiaccio interstiziale. Il ghiaccio si deforme sotto il peso del detrito e l´intero deposito lentamente ma inesorabilmente si muove verso valle con una velocità di pochi metri per anno, formando una tipica morfologia lobata che termina con una fronte ripida.

Fig.2. Un "ghiacciaio di pietre" in movimento attivo.

Rock glaciers sono forme comuni del permafrost, esclusive dell´area periglaciale che nelle Alpi incomincia da un´altitudine media di 2.500m in poi e copre dal 2 al 5% dell´area complessiva di questa catena montuosa - sembra poco, ma è almeno quattro volte tanto l´area coperto dai ghiacciai normali.

Organismi, ma sopratutto piante che colonizzano un rock glacier attivo devono sopraffare vari fattori avversi:

• Caduta di massi che provvedono un continuo flusso di detrito
• Il movimento inesorabile, che destabilizza la superficie del ghiacciaio di pietra
• L´instabilità della superficie rende impossibile l´accumulo di terriccio o humus. Il materiale a grana fine si deposita in profondità. Le cavità superficiali tra i blocchi e sassi non ritengono l´acqua piovana - il risultato è una superficie spoglia e arida
• La presenza di ghiaccio nel sottosuolo modifica il flusso di energia degli strati superficiali e del terreno. Durante l´inverno le temperature possono scendono fino a -10°C per alcuni mesi, in area senza ghiaccio sotterraneo le temperature non scendono sotto una media annua (che nelle Alpi si aggira sui -5°C) per un periodo più corto
• La superficie di un ghiacciaio di pietra resta pertanto congelata più a lungo, anche la coltra nevosa si può mantenere più facilmente, spesso anche per tutto l´estate
• La superficie è prevalentemente detrito asciutto, solo se il ghiaccio è vicino alla superficie, la sua fusione genera ruscelli, laghetti o acqua stagnante e fredda

La mappatura della vegetazione di ghiacciai di pietre nelle Alpi ha mostrato che in principio le specie di piante rintracciabili su di essi non differiscono da quelle piante che colonizzano ghiaioni e coni detritici - le cosiddette Glareofite. I problemi sono gli stessi: una superficie molto variabile sia nello spazio (disposizione caotica di massi) che nel tempo (attività di caduta massi e movimento del terreno).

Fig.3. Suddivisione morfologica delle Glareofite che vivono nei detriti in base alle forme di crescita. Esistono diverse strategie per sopravvivere al movimento del detrito e del terreno: radici resistenti o elastiche, stoloni superficiali per aggirare il problema e cuscinetti per accumulare una fascia di detrito che funga da frangiflutti contro la marea di rocce (da COSENTINO et al. 2006).

Quello che differisce è la distribuzione delle diverse specie di piante. Su un rock glacier composta di detrito di rocce metamorfiche (scisti e gneiss) delle Alpi centrali sono state riscontrate seguenti fasce di vegetazione:

• La fronte ripida del ghiacciaio di pietre, zona in cui il materiale di grana fine è esposto per via del movimento, è colonizzato da specie di Cerastio (Cerastium), Sassifraga (Saxifraga) e Oxyria, tipici glareofite di terreni silicatici e umidi.
• L´area anteriore della lingua del ghiacciaio, con movimenti meno pronunciati, è colonizzata da glareofite striscianti come Ambretta strisciante (Geum reptans) e Senecio (Senecio doronicum). Piante che dimostrano una stabilità superficiale sono arbusti come Rhododendro (Rhododendron) e Salice (Salix), inoltre ciuffi di erba Lucciola (Luzula).
• L´area posteriore o base della lingua del ghiacciaio è una zona sottoposta a intensi movimenti e caduta di massi. Quest'ambiente instabile è quasi spoglio, solo licheni come Rhizocarpon, Brodoa e Umbilicaria colonizzano grandi blocchi, che tendono a muoversi e rotolare di meno.

Fig.4. Specie di piante e organismi ritrovati su un rock glacier attivo composta da detrito di schisto/gneiss: A) Huperzia, Oxyria, Cerastium e Saxifraga sulla fronte ripida; B) Luzula alpino-pilosa e Rhododendron ferrugineum sull´area anteriore; C) Brodoa intestiniformis, specie di lichene sull´area posteriore.

Le dimensioni dei licheni mappati su un rock glacier possono non solo indicare l´attività della superficie, ma anche l´età e la dinamica grazie alla lichenometria.

Fig.5. La lichenometria del rock Glacier di Murtél-Corvatsch (Engadina) ha mostrato diverse fasce di dimensioni dei licheni misurati (da 0,5 a 4cm)- con dimensioni maggiore verso la fronte che é meno attiva e più antica (secondo BURGA et al. 2004).

La mappatura delle specie di piante in combinazione con la licheometria ha mostrato che la distribuzione di specie di piante e la densità della vegetazione su un ghiacciaio di pietre attivo sono controllate dalla caduta di massi, il movimento del detrito e la velocità della rispettiva zona. All´attento geologo la vegetazione può dare cosi degli primi indizi per capire meglio la dinamica di questa particolare e ancora poco compresa forma geomorfologica.

Bibliografia:

BURGA, C. A.; FRAUENFELDER, R.; RUFFET, J.; HOELZLE, M. & KÄÄB, A. (2004): Vegetation on Alpine rock glacier surfaces: a contribution to abundance and dynamics on extreme plant habitats. Flora 199: 505-515
CANNONE, N. & GERDOL, R. (2003): Vegetation as an Ecological Indicator of Surface Instability in Rock Glaciers. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, Vol. 35(3): 384-390
COSENTINO (ed.) (2006): Ghiaioni e rupi di montagna - Una vita da pionieri tra le rocce. Quaderni Habitat. Ministro dell´ambiente e della tutela del territorio/ museo friulano di storia naturale, Udine: 158