Che impatto ha la perdita dei ghiacciai e del permafrost sulla qualità delle acque di montagna?
La perdita dei ghiacciai e del permafrost ha importanti effetti sulla qualità delle acque. Nelle zone geologicamente predisposte, la perdita della criosfera sta infatti intensificando il cosiddetto “drenaggio acido della roccia”. Questo fenomeno comporta l’ossidazione di alcuni minerali (solfuri, come la pirite) e ha come conseguenza il rilascio di ioni solfato e metalli pesanti nei laghi e nei torrenti, con potenziali effetti ecologici e sull’utilizzo dell’acqua da parte dell’uomo. Tuttavia, gli studi Alpini sul fenomeno sono finora scarsi e limitati alle acque alimentate dai ghiacciai e dai rock glacier, strutture composte da frammenti rocciosi e ghiaccio che rappresentano importanti risorse idriche.
Nello studio abbiamo esaminato 80 sorgenti di alta quota di Trentino, Alto Adige e Nord Tirolo per comprendere quanto il fenomeno sia diffuso e quali siano i fattori che ne permettano una previsione su scala spaziale.
Abbiamo trovato che il drenaggio acido della roccia è prevalentemente associato a particolari litologie molto comuni nella zona, quali paragneiss e micascisti. Nelle zone con queste rocce, tutte le sorgenti dei ghiacciai, 70% di quelle da rock glacier e morene di recente formazione, 60% di quelle da coni di detrito roccioso e 25% di quelle originanti d pendii vegetati supera i limiti europei di qualità per l’acqua potabile. In queste vallate, definite “hotspot geochimici”, la probabilità di influenza da parte del ghiaccio (calcolata sulla base della temperatura dell’acqua e della mappa alpina di probabilità del permafrost) è risultata la principale variabile che permette di distinguere le sorgenti contaminate da quelle non contaminate.
Lo studio è importante perché evidenzia come il drenaggio acido della roccia legato alla perdita di criosfera non sia limitato ad alcune zone ma interessi invece ampie aree. La elevata frequenza di acque contaminate da metalli pesanti come nichel e manganese ha potenziali ricadute sugli ecosistemi e sull’uomo.
A B S T R A C T
High mountain areas are experiencing rapid hydrological shifts, due to a decline of meltwater sources and a concomitant increase
of solute concentrations in freshwater ecosystems. While research on water quality is increasing on river systems influenced by glaciers and rock glaciers, very limited knowledge exists on those influenced by other landforms such as moraines and talus slopes. During late summer 2021, we investigated the chemistry and δ18O in the water of 80 high-elevation springs in 6 massifs of the Central-Eastern European Alps. These springs were sourced either by glaciers, young moraines, rock glaciers, talus slopes, or reference slopes mantled with soil. End-member mixing models revealed a large fraction of (snow or glacier) meltwater at all springs (> 60%), even though rainwater had a higher contribution (up to 40%) at lower elevations. Lithology and the likelihood of ice influence, an indicator that we built using the spring water temperature and the Alpine permafrost map, were the most important predictors of water chemistry in regression tree analyses. Springs draining catchments dominated by paragneisses and/or micaschists had high concentrations of sulphate, nickel, manganese, and other metals. In these geochemical hotspots, all glacier springs, 70% of rock glacier and young moraine springs, 60% of talus slope springs, and 25% of reference slope springs had poor water quality (European Union standards for drinking water). In areas with other lithologies, only 13% of springs exhibited poor water quality. For the springs on paragneisses and/or micaschists, the permafrost presence and the motion of different landform
types may enhance nickel concentrations due to acid rock drainage. Finally, we discuss the importance of our findings for water management and freshwater ecosystems.