USA. Nel prossimo futuro le montagne si abbasseranno

Mentre il mondo, in attesa dei risultati delle recenti misurazioni effettuate dal governo cinese sull’Everest, si domanda se il Tetto del Mondo si sia alzato o abbassato nel corso del tempo, dagli USA giunge una notizia certa: le montagne statunitensi perderanno quota nei prossimi anni.

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Tra la fine del 2022 e il 2023, soprattutto le vette più occidentali andranno incontro a un abbassamento. Per il Denali in Alaska si stima una riduzione di circa 2 metri. Non si tratterà dell’effetto di eventi catastrofici ma di una semplice conseguenza di un ricalcolo delle altezze sulla base di un nuovo sistema di coordinate spaziali, frutto di un lavoro decennale dei geodesisti della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l’agenzia federale che si occupa di meteorologia e clima negli USA. Un progetto volto a correggere una sottostima delle quote legata a metodologie di misurazione meno accurate in utilizzo negli anni Ottanta.

Modernizzare le altezze

Addentrarci nei principi della geodesia, disciplina che si occupa della misura e della rappresentazione della Terra, del suo campo gravitazionale e dei fenomeni geodinamici, risulterebbe estremamente complesso ma, in sintesi, gli scienziati da anni sono a lavoro per definire un nuovo punto di riferimento da cui calcolare le altezze di edifici, valli, cime.

L’immensa opera di ricalibrazione che verrà a breve intrapresa è stata ribattezzata dalla NOOA “height modernization”, modernizzazione delle altezze. E rappresenta uno step finalizzato al raggiungimento di un obiettivo consistente: definire con precisione come e dove gli Stati uniti si posizionino sul nostro Pianeta. Introdurre un nuovo sistema di riferimento ha rappresentato una necessità, come spiegato in una intervista al NY Times da Juliana P. Blackwell, direttore del National Geodetic Survey, legata alle imprecisioni del sistema in utilizzo negli anni Ottanta, epoca cui risalgono le ultime misurazioni delle quote negli USA (1988). Un periodo storico in cui le moderne tecnologie satellitari, quali il GPS, erano ancora agli albori, così come i supercomputer. Strumenti che hanno portato negli ultimi decenni a un incremento significativo nella capacità di calcolo e nella precisione del rilevamento dei dati.

Evoluzione delle misurazioni delle altezze negli USA

Le prime misurazioni delle quote statunitensi risalgono al lontano 1807, ad opera del Presidente Thomas Jefferson. Le coste rappresentavano il livello zero, il punto di riferimento da cui calcolare le altezze dei punti di interesse, secondo i principi della triangolazione. I tecnici dovevano spostarsi lungo il Paese e accertarsi che in ogni Stato venisse seguito il medesimo protocollo di misurazione.

Con il progredire della geodesia nei primi del Novecento si passò dall’utilizzo come riferimento delle linee di costa al più noto “livello medio del mare”. Modello che fu più volte aggiornato, nel 1903, 1907, 1912, 1929 e 1988. L’anno appunto dell’ultima opera di misurazione delle quote statunitensi. Ciò che è stato notato negli ultimi anni, con l’avanzamento delle tecnologie GPS, è che tale modello mostri scarsa accuratezza in relazione ad alcune aree del paese, quali la California e parti del Texas e della North Carolina. Come spiegato al NY Times da David B. Zilkoski, ex direttore della National Geodetic Survey della NOAA, tali errori sarebbero legati a una sbagliata valutazione del punto zero a livello delle coste. In tali aree, lo spostamento delle placche tettoniche e l’estrazione di petrolio, gas naturale e acqua dal sottosuolo, ha comportato infatti dei movimenti (innalzamenti o abbassamenti) della crosta terrestre.

GPS, una soluzione non soddisfacente

La soluzione più rapida avrebbe potuto essere quella di sostituire i valori del 1988 con nuove misurazioni GPS. Ma, come evidenziato da James L. Davis, geofisico del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University di New York, si tratta di un sistema che tiene poco conto della gravità.

Cerchiamo di comprendere meglio il problema. La tecnologia GPS risulta eccellente per definire la posizione di un oggetto su un piano bidimensionale nonché in uno spazio tridimensionale, valutando le altezze tramite una approssimazione matematica della forma della Terra, definita ellissoide. Una sorta di palla da basket schiacciata da sopra e sotto.

Come insegnano i geodesisti, l’altezza è una distanza misurata lungo la direzione della gravità terrestre che varia, così come la forza di gravità, a seconda della densità di ciò che si trova al di sotto del terreno, ad esempio anche dalla tipologia di rocce. Dunque l’altezza di un punto non va concepita esclusivamente come elevazione rispetto al terreno ma come parametro influenzato dalla gravità.

Ne consegue che l’altezza misurata con il GPS si riveli essere una misura di elevazione, pertanto inaccurata. Per migliorare l’accuratezza dei rilievi GPS servono misurazioni dettagliate dei campi gravitazionali dell’area di saggio. Un obiettivo non da poco. Questa la missione lanciata dalla NOOA nel 2007, dal titolo GRAV-D (Gravity for the Redefinition of the American Vertical Datum).

I dati di gravità elaborati consentiranno la modellizzazione accurata di un geoide, definito come superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre coincidente con il livello medio del mare. Tale modello diventerà il riferimento per il nuovo calcolo delle altezze. Gli Stati Uniti vanno in tal senso considerati come primo terreno di prova.