Nato a Palmanova, in provincia di Udine, il 18 aprile 1897, partecipò prima come volontario ciclista nel 1915, poi di leva come ufficiale dell`8º Reggimento Alpini, alla prima guerra mondiale. Catturato, prigioniero nel novembre 1917, liberato nell`ottobre 1918. Divenne poi maggiore degli Alpini fuori servizio. Si laureò in Scienze Naturali a Firenze il 31 luglio 1920 con una tesi sul Glaciale della Valle di Resia.
Fra il 1921 e il 1924 effettuò due missioni (14 mesi) nelle isole del Dodecanneso (Mare Egeo) studiando ed illustrando per la prima volta in un`apposita monografia geologica quell`arcipelago.
Nel 1926 effettuò una missione geografico-geologica in Marmarica e nel territorio di Giarabub (Libia) pubblicando i risultati in quattro volumi.
Nel 1929 prese parte come geografo e geologo alla spedizione del Duca di Spoleto nella catena del Karakorum (Asia Centrale). In tale occasione penetrò per la prima volta nel Ghiacciaio Duca degli Abruzzi (Baltoro) ed esplorò la media Valle Shaksgam, sul versante settentrionale del Karakorum, nella quale una spedizione inglese (Kenneth Mason) non era riuscita a penetrare.
Nel 1933 diresse una spedizione italiana che operò nell`Iran scalando per la prima volta parecchie cime superiori a 4000 m nella catena dello Zagros e il Demavend (5771 m) per il versante ovest. In questa occasione segnalò la presenza di piccoli ghiacciai in quel paese.
Ottenne dal governo del Pakistan il permesso per il K2 e nel 1954 organizzò e diresse la spedizione italiana che scalò per la prima volta quella montagna, effettuando nel contempo una serie di indagini geologiche e geografiche e visitando, fra l`altro, i ghiacciai Biafo e Hispar, due fra i maggiori del Karakorum. Del suo volume sulla storia di quel viaggio sono state stampate 15 edizioni in 12 lingue. Dieci volumi di relazioni scientifiche sono stati pubblicati in lingua inglese. A questi vanno aggiunti un centinaio di scritti minori.
Il successo della spedizione italiana al K2 si concluse con aspre polemiche ed azioni giudiziarie che si protrassero per cinquant`anni.
Desio effettuò una selezione discrezionale dei partecipanti, escludendo chi avrebbe potuto fargli ombra.
Prima ancora della partenza suscitò discussioni il caso di Riccardo Cassin, alpinista sopraffino e medaglia d`oro al valore atletico, che era stato la guida di Desio nella prima ricognizione al K2 del 1953 e che era stato designato dal CAI a comandare la successiva spedizione di conquista al pari di Desio. Quest`ultimo avanzò la pretesa d`essere nominato responsabile unico della spedizione, pena la sua non partecipazione alla stessa, e Cassin, per non metterne a repentaglio l`organizzazione, rinunciò all`incarico. Poco dopo, però, fu del tutto allontanato dal corpo di spedizione a seguito di esami medici, ripetuti due volte su richiesta di Desio, dai quali risultò in entrambi i casi non idoneo all`attività alpinistica alle altissime quote.
Ufficialmente Cassin non fu escluso per diretta volontà di Desio ma perché non assicurabile. In seguito, tuttavia, gli esami si riveleranno artefatti e palesemente falsi. La fibra di Cassin era anzi fortissima, tanto che successivamente guiderà la spedizione italiana del 1958 al Gasherbrum IV, coronata dal success. Altri grandi esclusi dalla spedizione furono i forti alpinisti Cesare Maestri e Gigi Panei. A Cesare Maestri durante le visite mediche venne riscontrata una presunta ulcera allo stomaco che poi si è appurato non aveva.
Come giornalista Desio scrisse per molti anni sul Corriere della Sera e su Il Giornale, sia come corrispondente di viaggi, sia come collaboratore scientifico. Ha collaborato occasionalmente ad altri giornali ed a varie riviste italiane e straniere con articoli di indole soprattutto geografica e geologica.
Ardito Desio è morto serenamente a Roma il 12 dicembre 2001 all`età di 104 anni.
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