I mulini glaciali: i pozzi verticali più misteriosi delle Alpi e la fisica che li scava
Centinaia di metri cubi d’acqua di fusione si gettano ogni estate in buchi perfettamente cilindrici nel cuore dei ghiacciai alpini. La spiegazione è fisica pura, e i dati raccolti da speleologi e glaciologi rivelano un mondo sotterraneo complesso e poco conosciuto.
Mulino glaciale: definizione e origine del nome
Un mulino glaciale è una cavità tubulare verticale attraverso cui l’acqua di fusione penetra in un ghiacciaio dalla superficie. Il nome deriva dal comportamento dell’acqua al suo ingresso: il flusso turbina vorticosamente, come in un mulino ad acqua tradizionale.[1][2]
I mulini glaciali si aprono soprattutto sulle lingue glaciali estese, poco crepacciate e con scarsa pendenza, tipiche dei ghiacciai vallivi di ambiente temperato. Non si tratta di semplici buchi. Sono le porte d’accesso a un sistema idrodinamico sotterraneo che regola l’intero comportamento del ghiacciaio.[3][4]
Nei ghiacciai di tipo temperato — come quelli delle Alpi italiane e svizzere — l’acqua allo stato liquido è presente per diversi mesi all’anno. Questa condizione è indispensabile perché i mulini si formino. I grandi ghiacciai polari, dove anche d’estate la fusione superficiale è trascurabile, ne sono in genere privi.[4][1]
La glacio-speleologia, branca della speleologia dedicata allo studio di queste cavità, è una disciplina relativamente giovane. I primi gruppi organizzati che la praticano in modo sistematico vengono da Italia, Francia, Svizzera e Polonia. In Italia, i ricercatori dell’Associazione La Venta sono tra i più attivi al mondo nell’esplorazione e nello studio dei mulini glaciali.[4]
La fisica della formazione dei mulini glaciali: energia cinetica, calore e fusione
Il processo che dà origine a un mulino glaciale è fisico, non chimico. A differenza delle grotte carsiche — scavate dalla dissoluzione chimica del calcare — i mulini glaciali si formano per fusione termica.[1]
In estate, l’acqua di fusione superficiale si raccoglie in piccoli torrenti chiamati bédières. Questi corsi d’acqua epiglaciali seguono la pendenza della superficie e, prima di raggiungere i margini del ghiacciaio, incontrano fratture aperte nel ghiaccio. Quando il flusso trova una discontinuità, si incunea in profondità.[3]
Il meccanismo di scavo è diretto: l’acqua in movimento libera energia cinetica e di attrito sotto forma di calore. Questo calore locale provoca la fusione del ghiaccio circostante, allargando progressivamente la frattura iniziale. Il processo si autoalimenta: più acqua scende, più calore si genera, più il condotto si amplia.[3]
Un secondo meccanismo aggrava ulteriormente la fratturazione. Quando una frattura si riempie d’acqua, la differenza di densità tra acqua e ghiaccio genera una pressione idraulica che propaga la frattura verso il basso. Questo fenomeno, noto come fratturazione idraulica, può portare le fessure a propagarsi fino al letto roccioso del ghiacciaio, a profondità di centinaia di metri.[3]
I mulini glaciali non si formano ovunque sul ghiacciaio. Nelle zone ricche di crepacci, l’acqua di fusione si disperde in modo diffuso e non si concentra abbastanza da innescare lo scavo. Servono zone pianeggianti con ghiaccio intatto, dove i torrenti superficiali possono accumularsi e convogliare portate d’acqua significative verso pochi punti di assorbimento.[4][3]
Da frattura a canyon: le fasi evolutive di un mulino glaciale
Lo studio sistematico condotto sul Ghiacciaio dei Forni, in alta Valtellina, ha permesso di ricostruire un modello genetico ed evolutivo dettagliato dei mulini glaciali nelle Alpi italiane. Le osservazioni, condotte dalla ricercatrice Paola Tognini a partire dal 1994, documentano tutte le fasi di vita di queste cavità.[5]
Tutto inizia da quello che i ricercatori chiamano proto-moulin: una semplice frattura nel ghiaccio, allargata dall’attrito dell’acqua e dalla fusione locale. In questa fase iniziale il pozzo può avere un diametro di pochi centimetri o decimetri, ma già una profondità significativa rispetto alle sue dimensioni.[5]
Con il passare delle settimane, se la portata d’acqua è sufficiente, il proto-mulino evolve in un pozzo sub-circolare. Le dimensioni crescono progressivamente: il diametro può raggiungere alcuni metri, la profondità supera i 40 metri. A questo stadio il mulino è pienamente attivo e inghiotte quantità consistenti di acqua.[5]
Osservazioni sul Ghiacciaio del Gorner, in Svizzera, mostrano che i mulini più sviluppati hanno un primo salto verticale che varia generalmente tra 40 e 60 metri, con casi eccezionali fino a 100 metri. Alla base del pozzo iniziale si apre tipicamente una forra stretta, con inclinazione compresa tra 15° e 45°, percorsa da flusso di tipo vadoso.[4][3]
Oltre i 50-80 metri di profondità, il comportamento del ghiaccio cambia radicalmente. A quella pressione il ghiaccio non si comporta più come un solido rigido: diventa plastico, fluisce lentamente e tende a richiudere i condotti dall’esterno. Le dimensioni del mulino tendono a diminuire con la profondità proprio per questo effetto di compressione plastica.[4]
Il ciclo di vita di un mulino glaciale, nelle Alpi, dura mediamente circa sei anni. Dopo aver raggiunto le dimensioni massime, il mulino viene progressivamente “sorpassato” da nuovi inghiottitoi che si formano a monte. Privato dell’alimentazione idrica, il vecchio mulino si fossilizza.[5]
Le profondità raggiunte: dai 40 ai 140 metri e oltre
Le misurazioni dirette nei mulini glaciali alpini hanno prodotto dati precisi. Sul Ghiacciaio del Gorner, speleologi italiani scesero nel 1985 e 1986 fino a profondità di 90 e 140 metri, un record assoluto a quell’epoca. Oggi le esplorazioni hanno documentato profondità variabili tra 30 e 140 metri dalla superficie.[6][4]
Le esplorazioni si fermano invariabilmente davanti a specchi d’acqua. A profondità variabili tra 70 e 150 metri si raggiunge la superficie di una falda idrica interna al ghiacciaio. Al di sotto, le cavità continuano allagate e inaccessibili.[4]
Il livello di questa falda non è stabile. Discese ripetute nello stesso mulino a distanza di poche decine di ore hanno mostrato variazioni del livello dell’acqua anche di diverse decine di metri. Sul Ghiacciaio Marconi, in Patagonia, è stata documentata una risalita di 30 metri in meno di mezz’ora, seguita da una discesa di 20 metri in meno di 5 minuti.[4]
Le variazioni di livello seguono un ritmo giornaliero correlato al ciclo termico: portate massime nel tardo pomeriggio, minime nelle ore prima dell’alba. A questi cicli si sovrappongono variazioni stagionali, con portate crescenti dall’inizio del disgelo fino al culmine dell’estate e decrescenti poi in autunno.[4]
Il reticolo sotterraneo: come i mulini si connettono a 100–150 metri di profondità
I modelli numerici sviluppati dai ricercatori dell’Associazione La Venta mostrano che le acque assorbite dai mulini fluiscono a profondità di 100-150 metri attraverso una rete di condotte con struttura ad albero. Questa struttura connette i diversi mulini tra loro, convogliando il flusso verso il letto roccioso del ghiacciaio e poi verso la bocca glaciale di valle.[4]
Il sistema è del tutto analogo a quello di un massiccio carsico. Esiste una superficie piezometrica interna al ghiacciaio, la cui quota varia in funzione dell’alimentazione e dello stato evolutivo del reticolo sommerso. Quando la pressione dell’acqua in profondità supera quella del ghiaccio sovrastante, si produce il cosiddetto galleggiamento del ghiacciaio, con aumento della velocità di scivolamento basale.[3][4]
I condotti immersi si mantengono aperti grazie a un equilibrio delicato tra due processi opposti. Da un lato, l’energia liberata dall’acqua in movimento asporta ghiaccio dalle pareti, mantenendo il condotto. Dall’altro, il collasso plastico del ghiaccio tende a richiuderlo. Il reticolo si stabilizza con diametri di sezione tali da equilibrare i due processi antagonisti, con velocità di flusso massime intorno al metro al secondo.[4]
Un aspetto fisicamente controintuitivo riguarda il comportamento dell’acqua nelle condotte profonde. Le acque che scendono verso zone più profonde riescono a sciogliere ulteriore ghiaccio anche raffreddandosi. Al contrario, le acque che risalgono depositano ghiaccio sulle pareti, tendendo a ostruire i condotti ascendenti. Questo processo tende a far migrare i condotti verso il basso nel tempo.[4]
La portata totale che transita attraverso i mulini di un grande ghiacciaio alpino in periodo di fusione intensa può raggiungere i 10 metri cubi al secondo. Un dato che rende questi inghiottitoi naturali tra i più attivi condotti idrici dell’intero arco alpino.[6]
La morte del mulino: fossilizzazione e collasso plastico del ghiaccio
La fine di un mulino glaciale è determinata da due fattori distinti. Il primo è la perdita dell’alimentazione idrica, dovuta alla formazione di nuovi mulini a monte che sottraggono il torrente che lo alimentava. Il secondo è il comportamento plastico del ghiaccio in profondità.[5]
Quando il mulino viene privato dell’acqua che lo percorreva, il ghiaccio circostante riprende a fluire lentamente verso il centro della cavità. Il processo di collasso plastico restringe progressivamente il condotto fino a obliterarlo. In condizioni normali, un mulino fossilizzato può scomparire nel giro di poche settimane.[5][4]
In inverno, con la cessazione completa dell’alimentazione idrica, i mulini tendono a collassare a profondità superiori a 50-60 metri. La pressione dell’acqua rimasta intrappolata nei condotti profondi controbilancia la spinta del ghiaccio, impedendo un collasso totale immediato. Gli ingressi in superficie, invece, tendono a chiudersi per rigelo e per l’accumulo di neve.[4]
Paradossalmente, questo allagamento invernale è probabilmente ciò che permette ai mulini di sopravvivere da una stagione all’altra. Quando il condotto si riempie d’acqua si forma ghiaccio secondario che consolida le pareti. In primavera, con la ripresa della fusione, i mulini che hanno superato l’inverno in questo stato si riattivano spesso nella medesima posizione dell’anno precedente.[3][5]
La posizione dei mulini sul ghiacciaio non è casuale. Le osservazioni sul Ghiacciaio dei Forni mostrano che i nuovi mulini si formano ogni anno nella stessa posizione rispetto al substrato roccioso, probabilmente in corrispondenza di rilievi del letto che creano tensioni nel ghiaccio sovrastante. Il movimento del ghiacciaio sposta il mulino vecchio verso valle, mentre uno nuovo si apre a monte, nello stesso punto topograficamente significativo: un ciclo che si ripete stagione dopo stagione.[5]
Studiare questi pozzi verticali significa accedere a informazioni dirette sull’interno di un ghiacciaio che altrimenti resterebbero inaccessibili. I mulini glaciali sono al tempo stesso oggetto di studio e strumento di indagine — una finestra aperta, per poche settimane all’anno, sulla fisica nascosta dei ghiacciai alpini.[7][8][3]
Fonti
[1] Come si formano le grotte nel ghiaccio, ricerca a cura di … https://www.scintilena.com/come-si-formano-le-grotte-nel-ghiaccio-ricerca-a-cura-di-eni-scuola/06/21/
[2] Mulino glaciale – Wikipedia https://it.wikipedia.org/wiki/Mulino_glaciale
[3] [PDF] Morfologia ed evoluzione dei mulini del Ghiacciaio del Gorner … https://www.laventa.it/documenti/morfologia-ed-evoluzione-dei-mulini-del-gorner_35313.pdf
[4] [PDF] Grotte e mulini glaciali – LA VENTA Esplorazioni Geografiche https://www.laventa.it/documenti/grotte-e-mulini-glaciali_16275.pdf
[5] Modello genetico ed evolutivo dei mulini glaciali sulla base di … https://www.gfdq.glaciologia.it/index.php/GFDQ/article/view/1242
[6] 2313gorner.qxd https://www.laventa.it/documenti/moulins-and-marginal-contact-caves_66080.pdf
[7] Dentro i ghiacciai vallivi: cosa sta succedendo sotto la superficie del … https://www.scintilena.com/dentro-i-ghiacciai-vallivi-cosa-sta-succedendo-sotto-la-superficie-del-ghiaccio-alpino/03/08/
[8] Glaciospeleologia: documentazione dell’esplorazione delle grotte … https://www.scintilena.com/speleologia-glaciale-lesplorazione-della-grotta-del-pitztaler-gletscher/01/04/
[14] Comportamento di una grande diga sotto il gelo spinto https://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/article/download/5118/5187
[16] Groenlandia: Inondazione Crea un Vuoto Subglaciale di Due Chilometri – Scintilena https://www.scintilena.com/groenlandia-inondazione-crea-un-vuoto-subglaciale-di-due-chilometri/08/15/
[17] Gli speleologi alla ricerca di grotte glaciali in Val Venosta https://www.scintilena.com/gli-speleologi-alla-ricerca-di-grotte-glaciali-in-val-venosta/08/26/
[18] Grotte glaciali himalayane: acceleratori silenziosi dello scioglimento dei ghiacciai – Scintilena https://www.scintilena.com/grotte-glaciali-himalayane-acceleratori-silenziosi-dello-scioglimento-dei-ghiacciaisottotitolo-formazioni-sotterranee-scavate-dallacqua-di-fusione-minacciano-linstabilita-idrogeologica-e-le-comu/02/06/
[19] Glossario speleologico UIS – Lettera ‘a’ Traduzione in italiano https://www.scintilena.com/glossario-speleologico-uis-lettera-a-traduzione-in-italiano/07/22/
[20] Morteratsch 2015 https://www.scintilena.com/morteratsch-2015/10/20/
[21] La Memoria Radioattiva Nascosta nelle Grotte di Ghiaccio https://www.scintilena.com/le-grotte-glaciali-come-archivi-di-radioattivita-ambientale-pre-moderna/07/25/
[22] “Ghiacciai nascosti. La vita nelle grotte con ghiaccio”: ricerca, clima … https://www.scintilena.com/ghiacciai-nascosti-la-vita-nelle-grotte-con-ghiaccio-ricerca-clima-ed-ecosistemi-invisibili-nelle-prealpi-venete/01/28/
[23] Coleotteri Troglobi: Nuova Ricerca Rivela Come Profondità … https://www.scintilena.com/coleotteri-troglobi-nuova-ricerca-rivela-come-profondita-e-connettivita-influenzano-la-variabilita-morfologica/10/04/
[25] Dentro i Ghiacciai Alpini: Una Serata di Esplorazioni e Ricerche https://www.scintilena.com/dentro-i-ghiacciai-alpini-una-serata-di-esplorazioni-e-ricerche/11/17/
[26] Vulnerabilità degli acquiferi carsici in ambiente alpino https://www.scintilena.com/vulnerabilita-degli-acquiferi-carsici-in-ambiente-alpino-nuovo-approccio-di-modellazione-numerica/08/07/
[27] Suppl. Geogr. Fis. Dinam. Quat. http://www.glaciologia.it/wp-content/uploads/Supplementi/FullText/SGFDQ_V_FullText/18_SGFDQ_V_Piccini_151_156.pdf
[28] Cervinia, torrenti con acqua di fusione sul versante italiano del … https://www.youtube.com/watch?v=2U-j9BoQPKg
[29] “I turisti si fanno i selfie, ma quel laghetto di fusione in fondo al … https://www.ildolomiti.it/altra-montagna/attualita/2025/i-turisti-si-fanno-i-selfie-ma-quel-laghetto-di-fusione-in-fondo-al-ghiacciaio-a-3185-metri-e-una-lapide-e-ogni-anno-diventa-piu-grande
[30] [PDF] Morfologia dei ghiacciai – CAI SEM Milano https://caisem.org/scuola/didattica/generale/Morfologia_ghiacciai.pdf
[31] Con gli scienziati al capezzale dei ghiacciai in fusione. – Corriere https://www.corriere.it/animali/biodiversita/25_settembre_03/con-gli-scienziati-al-capezzale-dei-ghiacciai-in-ritirata-calo-drammatico-ma-si-puo-ancora-provare-a-resistere-e78faf5b-d9f1-4575-ac2a-8247f1e68xlk.shtml
[32] [PDF] Glaciologia e geomorfologia glaciale – Forme epiglaciali https://ssu.elearning.unipd.it/pluginfile.php/1054056/mod_folder/content/0/Lezione%20GLACIO_02-Forme%20epiglaciali.pdf?forcedownload=1
[33] Permafrost e risorse idriche – Arpa Piemonte https://www.arpa.piemonte.it/scheda-informativa/permafrost-risorse-idriche
[34] [PDF] I GHIACCIAI, UN BENE GEOMORFOLOGICO IN RAPIDA … https://www.bsgi.it/index.php/bsgi/article/download/6944/6262
[35] [PDF] 1.2. Caratteristiche geologiche e idrogeologiche https://www.atobergamo.it/allegati/39_2_67_Capitolo%201.2%20Caratteristiche%20geologiche%20e%20idrogeologiche.pdf
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