Per decenni i satelliti hanno svolto un ruolo cruciale nella nostra comprensione delle remote regioni polari. La continua perdita di ghiaccio antartico, dovuta alla crisi climatica, purtroppo non è più una sorpresa. Tuttavia, i satelliti fanno di più che tracciare il flusso accelerato dei ghiacciai verso l’oceano e misurare lo spessore del ghiaccio. Una nuova ricerca evidenzia il ruolo della missione CryoSat dell’ESA per scoprire l’impatto nascosto dei laghi subglaciali, vaste riserve d’acqua sepolte in profondità sotto il ghiaccio, che possono improvvisamente riversarsi nell’oceano in esplosioni spettacolari e influenzare la perdita di ghiaccio.
Dotato di un radar altimetro specializzato, CryoSat misura i cambiamenti nell’altezza, o elevazione, del ghiaccio, sia quello galleggiante nell’oceano (ghiaccio marino, iceberg e piattaforme di ghiaccio), sia quello sulla terraferma (ghiacciai e calotte glaciali). Così facendo, la missione offre informazioni sui cambiamenti nello spessore del ghiaccio dovuti all’assottigliamento e allo scioglimento.
Dato che la superficie delle calotte glaciali può anche sollevarsi e abbassarsi in risposta allo spostamento dell’acqua in profondità sotto la superficie del ghiaccio, le misurazioni delle variazioni di altitudine possono anche essere collegate a processi idrologici nascosti alla vista, come il drenaggio dei laghi subglaciali.
Nel 2013, 7 laghi subglaciali, che si trovavano a più di 2 km sotto il ghiacciaio Thwaites, si sono improvvisamente prosciugati tutti nello stesso momento. Hanno rilasciato circa 7 km cubi di acqua dolce nel mare di Amundsen, ovvero circa la stessa quantità di acqua contenuta nel lago di Loch Ness in Scozia.
In seguito a questo evento, gli scienziati hanno osservato un raddoppio dei tassi di scioglimento delle piattaforme di ghiaccio Thwaites, insieme a un significativo assottigliamento del ghiaccio. Inoltre, una polinia, un’area di acqua aperta circondata da ghiaccio marino, ha iniziato a formarsi di fronte al ghiacciaio di Thwaites, segnalando un’intensa risalita di acqua calda collegata al drenaggio del lago.
Nell’entroterra, la calotta glaciale ha cominciato ad assottigliarsi, ad accelerare e la linea di galleggiamento ha iniziato a ritirarsi.
Di particolare preoccupazione in Antartide è l’assottigliamento e l’indebolimento delle piattaforme di ghiaccio e delle loro linee di galleggiamento in ritirata. Una piattaforma di ghiaccio è l’estensione galleggiante di un ghiacciaio e una linea di galleggiamento è il punto in cui un ghiacciaio si trasforma in una piattaforma di ghiaccio e inizia a galleggiare.
Le piattaforme di ghiaccio fungono da contrafforte per la calotta glaciale: se si assottigliano e le linee di galleggiamento si ritirano, ciò può causare instabilità e un flusso ancora più rapido della calotta glaciale verso l’oceano.
La nuova ricerca, basata sui dati CryoSat e pubblicata su Nature Communications, sottolinea la sensibilità della calotta glaciale antartica alle dinamiche subglaciali e alle sue complesse interazioni con le condizioni oceaniche.
La regione del ghiacciaio Thwaites è influenzata principalmente dall’acqua calda dell’oceano che scorre sotto le piattaforme di ghiaccio, provocandone lo scioglimento dal basso. Man mano che le piattaforme di ghiaccio si assottigliano, i ghiacciai accelerano, inviando più ghiaccio nell’oceano e innalzando i livelli del mare. Inoltre, la forma del substrato roccioso sotto il ghiaccio lo rende più instabile. Poiché il ghiaccio poggia su un letto che diventa più profondo man mano che ci si sposta verso l’entroterra, una volta iniziato lo scioglimento, può portare a una perdita di ghiaccio ancora più rapida nel tempo.
In che modo l’eruzione subglaciale del 2013 ha influito sul ghiacciaio Thwaites
Noel Gourmelen, dell’Università di Edimburgo e autore principale dello studio, ha spiegato: “Sotto il ghiacciaio Thwaites c’è una serie di laghi, parte di una vasta rete di canali di drenaggio dell’acqua di scioglimento di cui non sapevamo l’esistenza fino a 10 anni fa. Laghi simili esistono in molti luoghi sotto la calotta glaciale antartica, alcuni di questi si sono prosciugati una o due volte da quando, circa due decenni fa, siamo stati in grado di osservarli dallo spazio. Quanti di questi laghi esistono, come questi laghi iniziano improvvisamente a inondarsi e quale impatto ha il drenaggio di questi laghi sulla stabilità della calotta glaciale, sono domande a cui stiamo ancora cercando di rispondere“.
L’acqua dolce in questi laghi “è più leggera dell’oceano salato, e quindi quando è defluita attraverso la linea di galleggiamento di Thwaites nel 2013, a una profondità di circa 1 km sotto il livello del mare, ha innescato una turbolenta risalita di acqua calda e profonda dell’oceano fino alla superficie dell’oceano. Questo afflusso di acqua più calda ha accelerato lo scioglimento alla base della piattaforma di ghiaccio di Thwaites e ha contribuito allo scioglimento del ghiaccio marino al largo, aprendo una polinia“.
Fondamentalmente, “questo è avvenuto in un’area della piattaforma di ghiaccio che controlla la velocità con cui il ghiaccio fluisce nell’entroterra, così come l’effetto di rinforzo sulla piattaforma di ghiaccio. Assottigliandosi e sciogliendosi, la piattaforma di ghiaccio ha perso parte della sua capacità di trattenere il ghiaccio interno, causando un’accelerazione del flusso nell’oceano“.
Questo evento eccezionale mette in luce il ruolo che l’idrologia subglaciale può svolgere nel modulare lo scioglimento degli oceani e il ritiro dei ghiacciai in Antartide e mette in discussione l’attuale rappresentazione dei processi che si verificano lungo le zone di terra dell’Antartide.
La nuova ricerca ha combinato dati provenienti da satelliti come CryoSat con modelli computerizzati del flusso dei ghiacciai e delle correnti oceaniche attraverso il progetto FutureEO Science for Society 4D Antarctica dell’ESA.
Mark Drinkwater, responsabile della divisione Scienze della Terra e delle missioni dell’ESA, ha affermato: “Negli ultimi 15 anni, CryoSat ha restituito una grande quantità di dati che hanno portato ad alcune scoperte davvero straordinarie sulle nostre fragili regioni polari e sui ghiacciai in tutto il mondo. Questa eredità di dati non solo ci consente di misurare il cambiamento, ma anche, cosa importante, di comprendere perché si verificano i cambiamenti e cosa ciò significa in termini di effetto a catena per il sistema Terra nel suo complesso. Stiamo attualmente sviluppando diverse altre missioni satellitari che riprenderanno da dove CryoSat si fermerà e forniranno anche maggiori informazioni sul ghiaccio polare e oltre“.
Martin Wearing, coordinatore del Polar Science Cluster dell’ESA, ha osservato: “Attraverso una combinazione di telerilevamento satellitare e modellazione numerica, questa nuova ricerca del progetto FutureEO 4DAntarctica dell’ESA ha rivelato nuove e cruciali intuizioni sulla complessa interazione tra la calotta glaciale antartica e l’Oceano Antartico. Le prossime missioni, come le missioni Copernicus CRISTAL, ROSE-L e CIMR , forniranno osservazioni migliori in queste regioni, consentendoci di comprendere ulteriormente questi complessi processi dinamici per quantificare l’impatto attuale e futuro del cambiamento climatico sulla stabilità della calotta glaciale e sull’innalzamento del livello del mare”.
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