La magia della brina: come si forma?

La sua presenza si palesa ai nostri occhi quando al mattino la ritroviamo sul parabrezza dell’automobile e, muniti di raschietto e buona volontà, provvediamo alla sua rimozione prima di mettere in moto il veicolo. Un’attività a molti sgradita ripagata dal candido capolavoro che questo fenomeno è in grado regalarci. Ma quali sono i meccanismi alla base di questo affascinante processo?

La formazione della brina dipende innanzitutto dalla quantità di umidità presente nell’atmosfera sottoforma di vapore acqueo. “Bisogna considerare che l’aria in base alla sua temperatura e alla pressione può contenere più o meno vapore acqueo”, spiega il meteorologo di MeteoSvizzera Luca Nisi. “Più la temperatura è alta, più questo vapore acqueo può essere presente nell’aria”. Ciò significa che con un abbassamento della temperatura dell’atmosfera, che avviene tipicamente durante la notte, lo spazio a disposizione si riduce, l’aria è satura e il vapore acqueo tende a condensarsi sulle superfici.

Questo passaggio di stato avviene alla cosiddetta temperatura di rugiada, che è variabile e dipende dal contenuto di umidità nell’aria. “Se le temperature sono superiori allo zero termico, il tutto si deposita sotto forma di rugiada, quindi di gocce d’acqua. Se le temperature sono inferiori allo zero termico, si assiste al processo di brinamento, quindi al passaggio dallo stato gassoso a quello solido: così si forma la brina”, precisa Luca Nisi.

Il fenomeno della brina è particolarmente efficiente al suolo, in quanto la superficie terrestre si raffredda molto più velocemente rispetto all’aria che troviamo a due metri d’altezza. Questo avviene perché il suolo perde calore molto più velocemente rispetto all’aria. È la cosiddetta fisica dell’irraggiamento, che spiega perché la brina sia in grado di formarsi più facilmente nelle notti di cielo sereno: “La superficie terrestre emette della radiazione infrarosso verso l’alto, raffreddandosi. In presenza di nuvolosità, la radiazione emessa viene assorbita dalle nuvole e riemessa verso il basso”, racconta Luca Nisi. L’assenza di nuvolosità è quindi un altro criterio essenziale per un efficace raffreddamento terrestre, indispensabile per permettere alla brina di formarsi.

Nella Svizzera italiana esistono diversi luoghi in cui la temperatura può scendere notevolmente sotto lo zero permettendo alla brina di regalare scenari particolarmente suggestivi: fra questi, Luca Nisi segnala l’Alta Leventina, la Bassa Mesolcina o l’avvallamento di Stabio. “Il raffreddamento in queste zone è particolarmente efficace perché il territorio presenta delle conche. L’aria fredda, più densa di quella calda, scivola lungo i versanti, accumulandosi al piano. Questo spiega anche perché spesso le temperature collinari sono più alte di quelle di pianura”, racconta Nisi. Tuttavia, in presenza di vento, si può assistere a un rimescolamento dell’aria calda con quella fredda, e il raffreddamento, pur con cielo sereno, può non essere sufficiente al raggiungimento del gelo al suolo.

La località più celebre in Svizzera per la formazione dei cosiddetti “laghi d’aria fredda” è La Brévine, nel Canton Neuchâtel, a 1000 metri di altitudine. È qui che si è registrato il record per la temperatura più bassa in assoluto nel nostro Paese, il 12 gennaio del 1987, giorno in cui la colonnina di mercurio ha segnato -41,8°C. Il minimo assoluto in pianura a Sud delle Alpi è attribuito a Stabio, dove il 7 febbraio 1991 si sono rilevati -18,4°C.

Questi fenomeni attirano l’attenzione non solo degli scienziati, ma anche di appassionati. “Abbiamo dei ‘cacciatori di laghi d’aria fredda’ che installano sensori in luoghi strategici per misurare temperature estremamente basse”, rivela Nisi. “Grazie a queste misure, abbiamo scoperto luoghi dove le temperature scendono molto rapidamente di diversi gradi sotto lo zero.”

Nonostante il fascino di questi fenomeni, i dati mostrano una tendenza preoccupante. “Dagli anni ‘60, la frequenza dei giorni di gelo alle basse quote in Svizzera è diminuita del 60%”, sottolinea Nisi. Questo calo, legato al riscaldamento globale, ha conseguenze importanti sull’ecosistema e sull’agricoltura.

La vegetazione si risveglia prima rispetto al passato, fino a 2-4 settimane in anticipo. Questo espone le piante a un maggior rischio di danni da gelo tardivo, nonostante la diminuzione generale degli episodi di freddo intenso. Un paradosso che mette in luce la complessità dei cambiamenti climatici in atto.

Fra i cantoni più colpiti c’è il Vallese, dove i coltivatori di albicocche hanno perso fino al 70% del raccolto nelle scorse stagioni. Per proteggersi, si ricorre a tecniche come l’uso di candele di paraffina, che limita il fenomeno dell’irraggiamento, o l’irrigazione a pioggia, che crea uno strato di ghiaccio protettivo sulle gemme. Contrariamente a quanto si crede, non sono le proprietà isolanti del ghiaccio a entrare in gioco, ma l’energia liberata quando l’acqua congela, ovvero quando passa dallo stato liquido a quello solido. La tecnica richiede però un elevato consumo di acqua: per garantire il processo di mantenimento della temperatura attorno allo zero termico, l’irrigazione deve essere costante nel corso della notte.

Il freddo di per sé non ha un effetto negativo sulla natura, anzi. Esistono piante che necessitano di periodi a basse temperature per stimolare la fioritura in primavera. Anche in ambito agricolo, il freddo è necessario: ad esempio, la semina di gran parte dei cereali avviene durante il periodo autunnale e i semi devono poter riposare adeguatamente, meglio se sotto un manto nevoso. Il freddo invernale contribuisce inoltre a tenere sotto controllo la proliferazione di diversi insetti nocivi.

Insomma, la brina e il gelo non sono soltanto uno spettacolo del paesaggio invernale, ma sono in grado di influenzare profondamente l’equilibrio degli ecosistemi. Inverni sempre più brevi e miti influenzando i cicli biologici, l’agricoltura e la biodiversità, in quella che è una sfida cruciale non solo per il nostro ambiente, ma anche per il nostro approvigionamento alimentare.