Per la prima volta, i ricercatori hanno osservato da vicino come le maree oceaniche possono accelerare o rallentare la velocità del movimento glaciale in Antartide. I nuovi dati aiuteranno i modellisti a prevedere meglio come i ghiacciai risponderanno all'innalzamento del livello del mare.

Brent Minchew (PhD '16) e Mark Simons del Caltech, insieme ai loro collaboratori e in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), ha sfruttato quattro satelliti di imaging radar COSMO-SkyMed sul Rutford Ice Stream in Antartide. I satelliti hanno raccolto dati quasi continui per quasi nove mesi da una varietà di angolazioni.

Il Rutford Ice Stream è un fiume di ghiaccio in rapido movimento, circa 300 chilometri di lunghezza e 25 chilometri di larghezza, nell'Antartide occidentale. Collega i ghiacciai delle montagne Ellsworth alla piattaforma di ghiaccio Filchner-Ronne, un pezzo di ghiaccio galleggiante grande più o meno come la California. Spinto dal suo stesso peso, il flusso di ghiaccio solido scorre in discesa verso il mare ad una velocità di circa un metro al giorno, sebbene quella velocità vari fino al 20 percento con le maree.

La variabilità è determinata dalle interazioni del ghiaccio con l'oceano. Con la bassa marea, il ghiaccio galleggiante affonda abbastanza lontano da arenarsi sul fondo del mare come una nave che affonda, causando un ingorgo di ghiaccio che può essere rilevato fino a 100 chilometri a monte. Quando la marea si alza di nuovo, il ghiaccio si solleva dal fondo del mare e torna a scorrere liberamente.

"Una marea crescente solleva tutte le navi, e solleva anche tutto il ghiaccio, "dice Minchew, uno studente di dottorato al Caltech mentre conduceva la ricerca e ora un ricercatore post-dottorato presso il British Antarctic Survey. Minchew è l'autore principale di un articolo sullo studio pubblicato dal Giornale di ricerca geofisica il 22 novembre.

Il flusso di ghiaccio era così sensibile al cambiamento delle maree che Simons e Minchew potevano rilevare le influenze individuali delle maree solari e lunari.

Le maree solari e lunari del pianeta sono causate dallo strattone del sole e della luna, rispettivamente, sulla terra. L'alta marea si verifica simultaneamente sui lati della terra rivolti verso e lontano dal sole e dalla luna perché le loro forze gravitazionali creano un rigonfiamento, o l'alta marea, nel pianeta.

Le maree lunari e solari non sono perfettamente sincronizzate:i cicli di marea lunare dall'alto al basso ogni 12 ore e mezza, mentre la marea solare ha un ciclo ogni 12 ore. Quando quei due cicli si allineano perfettamente, il mare vive le sue maree più forti. Quando sono più disallineati, il mare vive le sue maree più deboli.

Gli sforzi precedenti per esplorare l'effetto della marea sul movimento glaciale si basavano sul posizionamento di un dispositivo GPS direttamente sul ghiaccio. Questa tecnica, però, fornisce informazioni per un solo punto di movimento.

Il team del Caltech ha invece raccolto coppie di immagini riprese dallo stesso luogo nello spazio ma in tempi diversi, mostrando così il movimento non solo di un singolo punto, ma il monitoraggio continuo di ogni singolo pollice quadrato della superficie dei flussi di ghiaccio. (Il ghiaccio non si muove come una massa fissa solida, ma piuttosto scorre come uno sciroppo incredibilmente viscoso:il suo movimento è spesso paragonato a quello del miele freddo. Come tale, il movimento di un punto fornisce solo le informazioni più basilari sull'intero ghiacciaio.) Inoltre, la varietà di angoli di visione forniti dalla costellazione di satelliti offriva informazioni tridimensionali sul movimento del ghiaccio e rivelava, Per esempio, che la piattaforma di ghiaccio galleggiante si muovesse più velocemente, dimostrando così che l'effetto di radicamento era effettivamente responsabile dei cambiamenti nella velocità del ghiaccio.

Gli studi sul movimento dei ghiacciai potrebbero fornire dati importanti per gli scienziati che cercano di modellare come i ghiacciai risponderanno agli effetti del cambiamento climatico.

"La risposta del flusso di ghiaccio ai cambiamenti del livello del mare e della temperatura dell'oceano ha un impatto diretto sull'innalzamento contemporaneo del livello del mare, "dice Simone, professore di geofisica al Caltech. "Quantificare questo è fondamentale per capire come si evolverà l'Antartide nei prossimi decenni e secoli man mano che il clima si riscalda e i ghiacciai che terminano in mare sono esposti all'acqua dell'oceano più calda".

Con acqua più calda e alti livelli del mare, i ghiacciai scorreranno più velocemente nel mare, sciogliendosi più velocemente una volta raggiunta l'acqua.

Già, lo studio ha fornito informazioni sorprendenti sulla forza del ghiaccio e sulla sua capacità di resistere alle deformazioni dovute allo stress glaciale. Come risulta, il ghiaccio è più debole lungo i margini dei corsi d'acqua glaciali di quanto si sospettasse in precedenza. La stessa tecnologia e tecnica potrebbe essere utilizzata per studiare il movimento dei ghiacciai in tutto il mondo, dice Minchew.