I. Ghiaccio della porzione terminale del grande ghiacciaio del Lys, punto in cui scaturisce il torrente a m. 2150 circa; si raccoglie nella grotta stessa della sorgente del Lys; alla superficie delle masse ghiacciate la fusione è continua, la temperatura 0°; il ghiaccio racchiude granelli di sabbia; è formato di numerosi frammenti compatti e trasparenti, incastonati gli uni negli altri irregolarmente, in modo da ricordare le suture delle ossa craniane.—Ammoniaca per litro milligrammi 0,3.

II. Ghiaccio della porzione superiore del ghiacciaio del Lys a 3600 metri circa, dietro i sassi su cui sorge la Capanna Gnifetti.—Ammoniaca per litro milligr. 0,05.

III. Ghiaccio del Garstelet, porzione discendente verso l’Hohes Licht (3400 m. circa).—Ammoniaca per litro un po’ meno del precedente; il dosaggio esatto non si può eseguire perchè si è presso al limite inferiore della sensibilità della reazione.

IV. Ghiaccio di una balza alla base occidentale della Piramide Vincent (a 3700 m. circa), di cui si è determinato il residuo solido (v. pag. 54).—Ammoniaca per litro milligr. 0,10.

V. Neve profonda e compatta di una valanga che scende nel piccolo lago azzurro sotto al Colle d’Olen; è dell’inverno scorso: ammoniaca per litro milligr. 2. Un’altra porzione della stessa neve conservata nei recipienti chiusi ed analizzata l’indomani dava solo 1 milligr. di ammoniaca per litro. L’acqua del laghetto in cui scendeva il nevato non conteneva più se non traccie di ammoniaca inferiori a 0,05 milligr. per litro. Rinvenni invece traccie di nitriti (non determinate) che mancavano affatto nella neve. In questo lago sono numerosi organismi: insetti, crostacei (Daphnia) e alghe.

In complesso appare chiaro che l’ammoniaca esiste quasi costantemente e in quantità variabili nel ghiaccio dei ghiacciai e nelle nevi e che vi si conserva inalterata; anche per lunghi periodi di tempo; ma collo struggersi delle masse ghiacciate, l’ammoniaca passata nell’acqua di fusione, sparisce in poco tempo sì da non trovarsene più traccia a due soli chilometri dalla sorgente, come si verifica nel torrente Indren. Solo quando la fusione dell’acqua avvenga rapidamente, l’ammoniaca si trova ancora nell’acqua del torrente.

I nitriti si sono ricercati colle reazioni della metafenilendiamina, con quella dell’acido solfanilico e solfato di [Greek: a] naftilamina, i nitrati colla salda d’amido e joduro di zinco, e colla soluzione d’indaco¹⁴. In ogni caso e per tutte quante le acque le reazioni furono negative. Ciò per quanto riguarda il 1894; nel 1895 trovai traccie di nitriti nel lago dell’Olen, come dissi più sopra.

Il comportarsi dei composti tanto ossigenati che idrogenati dell’azoto nelle nevi del Rosa è interessantissimo. Se i risultati da me ottenuti, in base ad accurate reazioni sottoposte sempre a controprove, sono di un valore positivo, non è perciò meno desiderabile che possano essere confermati da un numero maggiore di osservazioni estendentisi su più larga zona. La questione importante dell’origine e della distribuzione dei composti azotati alla superficie del globo e nell’aria dalle indagini che ho esposte riceve un nuovo contributo, per cui si rischiarano alcune circostanze finora meno note.

È generalmente ammesso che i composti azotati (ammoniaca, nitriti e nitrati) che si trovano in piccolissima quantità nell’aria e che da questa passano nelle acque meteoriche si formino sotto l’influenza delle scariche elettriche o di vive combustioni. Dall’epoca della celebre esperienza di Cavendish questo fatto è stato confermato in numerosi e varii modi¹⁵; e si potè constatare che i composti azotati sono tanto più abbondanti nell’atmosfera quanto più elevata è la temperatura e intensi i fenomeni elettrici, come avviene sopratutto nelle zone tropicali. Dei tre composti azotati accennati, l’ammoniaca essendo gazosa si diffonde nell’atmosfera e si rinviene anche negli strati più elevati; mentre invece i nitriti e nitrati (d’ammonio) tendono a precipitare nelle zone più basse, essendo solidi.

In un modo o nell’altro, sia che (come avviene per l’ammoniaca) siano diffusi nell’atmosfera, o (come succede dei nitrati e nitriti) vi siano sospesi, questi composti devono necessariamente essere imprigionati nelle goccie d’acqua o nei fiocchi di neve, e soffermarsi sui ghiacciai. E se nelle nevi delle alte vette non si trova se non ammoniaca, ciò deve riferirsi che in quelle altezze non si verificano quelle condizioni che sono necessarie perchè gli elementi dell’acqua si combinino coll’azoto atmosferico.

La questione muta dunque d’aspetto; a rischiararla diventa necessario verificare se ad una certa altezza i fenomeni elettrici mutino di natura, o d’intensità, il che per ora non è facile per la scarsità dei dati, le osservazioni continuate nelle zone elevate essendo ancora nell’inizio.

A tutta prima parrebbe che sulle alte vette si dovessero avere importantissimi fenomeni elettrici; è noto che ogni picco alpino ha numerose impronte di fulminazione, e spesso si mostra magnetico in conseguenza appunto delle scariche che ha subìto¹⁶. Sulle vette alpine alcuni viaggiatori hanno assistito a fenomeni elettrici imponenti; il sig. Galli il 16 agosto 1889 trovandosi alla Capanna del Bergli (3299), alla base del gruppo della Jungfrau, fu leggermente ferito da un fulmine penetrato nel rifugio. Si è in vista di questi pericoli che uno fra i principali intenti della Commissione nominata dal Club Alpino Italiano per dirigere la costruzione della Capanna Margherita sulla Punta Gnifetti, fu di trovare il modo di renderla sicura dal fulmine¹⁷. Si adottò il sistema di rivestirla di fogli di rame, armandola di punte agli spigoli, da cui scendono gomene metalliche che la mettono in diretta comunicazione col nucleo granitico del monte.

Dal complesso tuttavia delle osservazioni e dalla esperienza quotidiana risulta che i violenti fenomeni elettrici a grandi altezze sono rari e che le vere scariche temporalesche, in cui la ricomposizione della elettricità si fa repentinamente per mezzo di scintille, vi sono meno frequenti che non al basso; al disopra dei 3000 metri nella nostra latitudine temporali con lampi e tuoni si hanno assai più rari che al piano. La scarica elettrica nelle zone assai elevate muta carattere, non è più subitanea come quella della bottiglia di Leyda, ma diventa continua o semi-continua, assume l’apparenza di fuoco di S. Elmo o forse anche di scarica oscura. Su questo punto le osservazioni sono numerose e confermansi quotidianamente; il Vallot che è uno di coloro che abbia vissuto più a lungo sul Monte Bianco, cita fra i fenomeni elettrici non i fragorosi fulmini, ma le milles piqûres de l’électricité des orages¹⁸. Il Vallino ha radunato molti esempi di scariche elettriche nelle alte montagne¹⁹; se ne trovano pure registrati molti interessantissimi negli Annali dell’Osservatorio di Harvard College, il quale venne eretto sul Pikes Peak nelle Montagne Rocciose a 4308 m. Recentemente si pubblicarono nei «Sitzungsberichte» dell’Accademia di Vienna le osservazioni sulla elettricità atmosferica e sui fuochi di S. Elmo fatte sulla vetta del Sonnblick, confermandosi il risultato di precedenti osservazioni che dimostrano la variazione dell’energia elettrica esservi poca, comparata a quella della base perchè l’Osservatorio si erge al disopra di quegli strati dell’atmosfera in cui sono più, frequenti i processi elettrici²⁰.

Tutti questi fatti giustificano quanto dissi dianzi che se non assolutamente mancanti, tuttavia le violenti scariche temporalesche che sono la sorgente più copiosa di composti nitrosi nell’aria, sono rare a grandi altezze; si comprende perciò come nella neve raccolta sulle vette si trovi in prevalenza e spesso sola l’ammoniaca che è diffusa nell’atmosfera e proviene dagli strati più bassi, e non i nitriti ed i nitrati la cui formazione a tali altezze è scarsa o nulla.

I risultati da me ottenuti relativamente ai composti azotati dell’acqua a grandi altitudini sono confermati da parecchi autori. Müntz e Aubin²¹ al Picco del Mezzodì (m. 2877) hanno esaminato sei acque di pioggia, tre di nebbie e quattro di neve e trovarono quasi completamente assenti i nitrati. Per contro l’ammoniaca era dovunque presente in quantità variabile, ma sempre inferiore a quella rinvenuta in regioni basse.

Boussingault comunicò all’Accademia di Francia²² alcune analisi di acque raccolte dal sig. Civiale nelle peregrinazioni da lui intraprese nelle Alpi. Non sono indicate le manipolazioni che abbia subito l’acqua, nè l’epoca dell’analisi rispetto a quella della raccolta, nè i metodi usati per il dosaggio.

I risultati sono:

Dall’esame di questo elenco risulta che in tutte le acque raccolte sopra ai 3000 metri mancava l’acido nitrico; l’ammoniaca invece si è rinvenuta anche a questa altezza al Velan, il picco che domina il passo del Gran S. Bernardo.

Per contro nella zona inferiore ai 3000 metri le quantità di ammoniaca e di acido nitrico sono variabili e spesso ragguardevoli, con questo tuttavia che i grandi ghiacciai alimentati da nevi la cui altitudine supera i 3000 metri anche più basso hanno poco o punto di acido nitrico; tali sono il ghiacciaio del Gorner formato appunto dalle nevi del Rosa di cui io studiai il versante meridionale, e quello di Aletsch le cui radici scendono per i fianchi della Jungfrau e delle altre vette più alte dell’Oberland Bernese.

Il fatto che la Mer de Glace ha dato invece molto acido nitrico e ammoniaca si spiega colla circostanza che si è esaminata la neve, e non il ghiaccio; ora al fondo del ghiacciaio e ad una altezza di 1350 m. questa neve era certamente d’origine locale, poichè quella alta fonde sul sito o si trasforma in ghiaccio. Un esame dei ghiacci compatti di questo estremo lembo del ghiacciaio avrebbe senza dubbio dato altri risultati e mi induce a pensarlo il fatto che esaminando in quest’anno 1895 il ghiaccio del limite più basso del ghiacciaio del Lys (2150 m.), che è una vera «Mer de glace», vi rinvenni ammoniaca in copia, e punto composti nitrosi.

È assai interessante il risultato delle analisi delle acque del circo Comboë che è un vallone aprentesi al sud d’Aosta, circondato da aspre roccie fra cui emerge il Monte Emilius; le nevi si raccolsero durante un temporale violento e siccome non esiste ghiacciaio in questa regione, dovevano essere di valanga, se pure non caddero nel momento stesso in cui infuriava il temporale; esse diedero un’acqua a reazione acida, contenente milligr. 0,66 di acido nitrico per litro.

Tutti questi dati confermano quanto ho detto dianzi che cioè, mentre anche in montagne alte si ha formazione di composti ossigenati dell’azoto quando vi siano veri temporali, al disopra di 3000 metri non si trovano più nitrati nè nitriti, il che deve essere in rapporto colla natura delle scariche elettriche in queste regioni.

Nella scarica elettrica temporalesca condizione essenziale per la combinazione dell’azoto coll’ossigeno è la temperatura elevata; col crescere della temperatura anche altre forme di scarica, e precisamente quella oscura, producono quantità sempre maggiori di composti nitrosi e nitrici. Questo fatto venne messo in luce da Hautefeuille e Chapuis²³: essi trovarono che l’aria satura d’umidità e scaldata a 100° fatta passare in un tubo ad ozono (appareil à effluves) acquista 16 milligrammi d’acido nitrico per litro d’aria! mentre alla temperatura ordinaria, cæteris paribus, non si hanno che traccie di un acido che fuma all’aria. Se si pensa alle rigide temperature che regnano di sopra ai 3000 metri e alla natura delle scariche che si hanno, si può benissimo comprendere come la formazione di composti nitrosi cessi affatto.

Che i risultati negativi da me ottenuti possano ascriversi a scomparsa dei nitrati e nitriti dal ghiaccio non credo sia ammissibile (e lo provano le analisi delle acque del Civiale in cui quando esistevano i composti nitrosi si conservarono nel ghiaccio); l’ammoniaca nelle stesse condizioni persiste a lungo, mentre nell’acqua ed a temperatura più alta essa scompare dopo qualche tempo. Houzeau²⁴ trovò che in un’acqua contenente milligr. 4,7 di ammoniaca per litro, dopo essere lasciata 13 giorni al sole ne rimanevano solo più 0,3. All’oscuro la perdita è assai meno sensibile; nello stesso periodo di tempo l’acqua da milligr. 4,7 passa a 2,6. Nel ghiaccio, sopratutto profondo, concorre altrettanto la bassa temperatura quanto l’oscurità e la mancanza di aria atmosferica a mantenere l’ammoniaca in quantità costante. Ma appena mutano le condizioni, fonde il ghiaccio, e l’acqua di fondita corre liberamente all’aria ed alla luce, ecco che l’ammoniaca si diffonde nell’atmosfera e scompare rapidissimamente.

Ho già accennato che nelle circostanze ordinarie, l’acqua del torrente Indren a due chilometri dalla sua sorgente non ha più traccia di ammoniaca e solo eccezionalmente, durante le giornate canicolari che inducono abbondante fondita, ne conserva ancora inalterata una porzione. Così pure, nel lago dell’Olen l’ammoniaca si conserva qualche tempo nell’acqua, ma in piccola quantità.