Giovedì, 18 agosto 2022 - ore 00.00

Individuati i ghiacciai più a rischio collasso da cambiamento climatico

La lubrificazione basale accelera lo scioglimento dei ghiacciai di Artico e Antartide che finiscono in mare

| Scritto da Redazione
Individuati i ghiacciai più a rischio collasso da cambiamento climatico

Il riscaldamento globale sta facendo sciogliere i ghiacciai sempre più velocemente  e gli scienziati temono che entro la fine del secolo molti collasseranno, facendo innalzare drasticamente il livello del mare e inondando le città costiere e i Paesi insulari. Lo studio “Glacier geometry and flow speed determine how Arctic marine-terminating glaciers respond to lubricated beds”, pubblicato su The Cryosphere da Whyjay Zheng della Cornell University e dell’università della California-Berkley, presenta un modello migliorato del movimento glaciale che potrebbe aiutare a individuare i ghiacciai che hanno maggiori probabilità di scivolare rapidamente nell’oceano sia nell’Artico che in Antartide.

All’UC Berkley spiegano che «Il nuovo modello, incorpora gli effetti dell’acqua di disgelo che filtra alla base di un ghiacciaio e ne lubrifica il flusso in discesa. Il nuovo modello fisico prevede che i ghiacciai più vulnerabili siano quelli più spessi che hanno una storia di flusso più veloce, anche quando quel flusso rapido è periodico».

Zheng evidenzia che «Il modello suggerisce che i ghiacciai spessi e a flusso rapido sono più sensibili alla lubrificazione rispetto ai ghiacciai sottili e lenti. I dati dei ghiacciai della Groenlandia supportano questa nuova scoperta, indicando che, a causa del riscaldamento globale, queste bestie di ghiacciai veloci e spessi potrebbero essere più instabili di quanto pensassimo».

Lo studio, sostenuto in parte dal  Jupyter meets the Earth project finanziato dall’EarthCube program della National Science Foundation Usa, ha permesso di costruire il nuovo modello per incorporare un meccanismo che ha acquisito maggiore importanza con il riscaldamento globale: l’acqua di disgelo che penetra sul fondo dei ghiacciai e lubrifica il loro movimento in discesa sul substrato roccioso. L’Artico e l’Antartide si sono riscaldati più del resto del mondo: a marzo, l’Antartide ha registrato temperature record di oltre 21° C sopra il normale, mentre alcune parti dell’Artico erano di oltre 15,5° C più calde della media. Il clima più caldo provoca la formazione di laghi di acqua di disgelo su molti ghiacciai, in particolare quelli della Groenlandia. Con un processo chiamato idrofrattura, i laghi possono penetrare fino al fondo dei ghiacciai o defluire sul fondo attraverso crepacci vicini.

I glaciologi hanno già osservato che l’accelerazione e il rallentamento dei ghiacciai sono legati a quel che sta accadendo nella parte anteriore dei ghiacciai, dove il ghiaccio si fonde nell’oceano e incontra l’acqua più calda. Le osservazioni dimostrano che per molti di questi ghiacciai che finiscono in mare, quando i loro fronti si sciolgono o si trasformano nell’oceano, i ghiacciai a terra tendono ad accelerare. Quando i fronti avanzano nell’oceano, i ghiacciai rallentano. Di conseguenza, l’attenzione si è concentrata principalmente su ciò che sta accadendo al terminus glaciale.

Ma la lubrificazione basale da parte dell’acqua di disgelo sembra creare un circuito di feedback che accelera i ghiacciai che stanno già accelerando per altri motivi, come i cambiamenti su  fronte marino.

Zheng  sottolinea che «In Groenlandia, la velocità del ghiacciaio sembra essere per lo più controllata dalla posizione del capolinea: se il terminus a si sta ritirando, il ghiacciaio accelererà; se il terminus avanza, il ghiacciaio rallenterà. La gente pensa che questo sia probabilmente il motivo principale per cui i ghiacciai della Groenlandia possono accelerare o rallentare. Ma ora stiamo iniziando a pensare che ci sia un altro e forse più rapido modo per far rallentare o accelerare i ghiacciai: la lubrificazione basale».

Per questo Zheng ha deciso di modificare il modello di perturbazione comune del flusso del ghiacciaio per tenere conto della lubrificazione dell’acqua di disgelo, utilizzando equazioni standard del flusso del fluido.

Poi ha testato le previsioni del modello sui ghiacciai della Groenlandia e delle Svalbard ed è arrivato alla conclusione che «La previsione che i ghiacciai più spessi e in rapido movimento siano più inclini a diradarsi e a scaricarsi nell’oceano si adatta alle osservazioni del flusso dei ghiacciai in un periodo di 20 anni, dal 1998 al 2018. La lubrificazione basale crea un ciclo di feedback positivo. E’ più probabile che i ghiacciai più veloci rispondano più velocemente alla lubrificazione basale e il successivo aumento di velocità li rende più inclini a lubrificazioni future. Ad esempio, se un ghiacciaio scorre per 3 chilometri all’anno e all’improvviso si verifica una lubrificazione basale, reagirà così velocemente da poter vedere la fluttuazione della velocità, probabilmente solo pochi giorni dopo, rispetto a un altro ghiacciaio che scorra a 100 metri all’anno».

Questo v comporta che i ghiacciai spessi e in rapido movimento intorno all’Artico e all’Antartide dovrebbero essere monitorati frequentemente, proprio come i ghiacciai vengono ora  monitorati per i cambiamenti al terminus, per anticipare i parti di grandi iceberg nell’oceano che potrebbero avere un impatto sul livello del mare. Zheng  aggiunge che «Sono necessari anche metodi migliori per misurare la lubrificazione basale. Se il ghiacciaio può potenzialmente fratturarsi in breve tempo e drenare molto ghiaccio nell’oceano, forse entro un anno o due, potrebbe essere qualcosa di cui dobbiamo preoccuparci».

Zheng,  che è un geofisico che si occupa di scienze planetarie e telerilevamento, si è interessato per la prima volta alla lubrificazione basale dei ghiacciai dopo aver studiato una calotta glaciale di Vavilov sull’isola russa di Severnaya Zemlya. nell’Artico siberiano, che è collassata improvvisamente in pochi anni a  partire dal 2015 accelerando fino a 9 chilometri di scorrimento all’anno. Dopo aver analizzato quell’evento, Zheng stabilì che la calotta glaciale stazionaria era passata a diventare un ghiacciaio che scorre rapidamente e che lo aveva fatto in così poco tempo a causa della lubrificazione basale e dell’avanzamento del terminus nell’oceano, che ha ridotto l’attrito nella parte anteriore del ghiacciaio che tratteneva il ghiacciaio. Tra il 2013 e il 2019, circa l’11% della calotta glaciale di Vavilov  si era sciolta nell’oceano.

Zheng ricorda che «Questa è stata la prima volta che abbiamo visto un collasso così gigantesco di una calotta glaciale. Una volta che ha iniziato ad accelerare, ha mantenuto la sua velocità per molto tempo. Pensiamo che una delle ragioni più probabili sia che ha creato molti crepacci in superficie, e quei crepacci sono condutture per l’acqua di disgelo superficiale che scende sul fondo del ghiacciaio. Ora, l’acqua che scende più facilmente ed efficacemente riduce l’attrito, facendo in modo che il ghiacciaio possa continuare a scivolare velocemente, e ancora più velocemente se il clima si riscalda ulteriormente».

Ora Zheng vuole testare il nuovo modello su alcuni dei ghiacciai dell’Antartide che sfociano in mare.

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