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 lapparenza 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 lélectricité des orages18. Il Vallino ha radunato molti esempi di scariche elettriche nelle alte montagne19; se ne trovano pure registrati molti interessantissimi negli Annali dellOsservatorio di Harvard College, il quale venne eretto sul Pikes Peak nelle Montagne Rocciose a 4308 m. Recentemente si pubblicarono nei «Sitzungsberichte» dellAccademia 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 dellenergia elettrica esservi poca, comparata a quella della base perchè lOsservatorio si erge al disopra di quegli strati dellatmosfera 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 nellaria, sono rare a grandi altezze; si comprende perciò come nella neve raccolta sulle vette si trovi in prevalenza e spesso sola lammoniaca che è diffusa nellatmosfera 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 dellacqua 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 lammoniaca era dovunque presente in quantità variabile, ma sempre inferiore a quella rinvenuta in regioni basse.
Boussingault comunicò allAccademia 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 lacqua, nè lepoca dellanalisi rispetto a quella della raccolta, nè i metodi usati per il dosaggio.
I risultati sono:
Dallesame di questo elenco risulta che in tutte le acque raccolte sopra ai 3000 metri mancava lacido nitrico; lammoniaca 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 dellOberland 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 dorigine 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 questanno 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 dAosta, 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 unacqua 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 dellazoto 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 dellazoto collossigeno 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 laria satura dumidità e scaldata a 100° fatta passare in un tubo ad ozono (appareil à effluves) acquista 16 milligrammi dacido nitrico per litro daria! mentre alla temperatura ordinaria, cæteris paribus, non si hanno che traccie di un acido che fuma allaria. 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); lammoniaca nelle stesse condizioni persiste a lungo, mentre nellacqua ed a temperatura più alta essa scompare dopo qualche tempo. Houzeau24 trovò che in unacqua contenente milligr. 4,7 di ammoniaca per litro, dopo essere lasciata 13 giorni al sole ne rimanevano solo più 0,3. Alloscuro la perdita è assai meno sensibile; nello stesso periodo di tempo lacqua da milligr. 4,7 passa a 2,6. Nel ghiaccio, sopratutto profondo, concorre altrettanto la bassa temperatura quanto loscurità e la mancanza di aria atmosferica a mantenere lammoniaca in quantità costante. Ma appena mutano le condizioni, fonde il ghiaccio, e lacqua di fondita corre liberamente allaria ed alla luce, ecco che lammoniaca si diffonde nellatmosfera e scompare rapidissimamente.
Ho già accennato che nelle circostanze ordinarie, lacqua 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 dellOlen lammoniaca si conserva qualche tempo nellacqua, ma in piccola quantità.
II.
Crioconite
Nordenskiöld nel suo viaggio in Groenlandia nel 1870 aveva trovato disseminata alla superficie del ghiaccio continentale (inlandsis), tanto nella sua porzione marginale, quanto a 150 chilometri dalle coste, una polvere fina, amorfa, che egli battezzò col nome di crioconite. Studiandone la forma e la composizione la credette dorigine cosmica e in parte anche eolica, cioè dovuta al trasporto di particelle per opera dei venti.