Nuove scoperte dell'Università del Michigan spiegano un paradosso dell'era glaciale e si aggiungono alla crescente evidenza che il cambiamento climatico potrebbe portare mari più alti di quanto previsto dalla maggior parte dei modelli.

Lo studio, pubblicato in Natura , mostra come piccoli picchi nella temperatura dell'oceano, piuttosto che l'aria, probabilmente ha guidato i rapidi cicli di disintegrazione dell'ampia calotta glaciale che un tempo copriva gran parte del Nord America.

Il comportamento di questa antica calotta glaciale, chiamata Laurentide, ha sconcertato gli scienziati per decenni perché i suoi periodi di fusione e frantumazione in mare si sono verificati nei periodi più freddi dell'ultima era glaciale. Il ghiaccio dovrebbe sciogliersi quando fa caldo, ma non è quello che è successo.

"Abbiamo dimostrato che non abbiamo davvero bisogno del riscaldamento atmosferico per innescare eventi di disintegrazione su larga scala se l'oceano si riscalda e inizia a solleticare i bordi delle calotte glaciali, " ha detto Jeremy Bassis, Professore associato di scienze e ingegneria del clima e dello spazio. "È possibile che i ghiacciai moderni, non solo le parti che galleggiano ma le parti che stanno appena toccando l'oceano, sono più sensibili al riscaldamento degli oceani di quanto pensassimo in precedenza".

Questo meccanismo è probabilmente all'opera oggi sulla calotta glaciale della Groenlandia e forse sull'Antartide. Gli scienziati lo sanno in parte grazie al lavoro precedente di Bassis. Diversi anni fa, ha inventato un nuovo, modo più accurato per descrivere matematicamente come il ghiaccio si rompe e scorre. Il suo modello ha portato a una comprensione più profonda di come la riserva di ghiaccio della Terra potrebbe reagire ai cambiamenti delle temperature dell'aria o dell'oceano, e come ciò potrebbe tradursi in un aumento del livello del mare.

L'anno scorso, altri ricercatori lo hanno usato per prevedere che lo scioglimento del ghiaccio antartico potrebbe aumentare il livello del mare di oltre tre piedi, al contrario della precedente stima che l'Antartide avrebbe contribuito solo in centimetri entro il 2100.

Nel nuovo studio, Bassis e i suoi colleghi hanno applicato una versione di questo modello al clima dell'ultima era glaciale, che si è conclusa verso le 10, 000 anni fa. Hanno usato i record di carote di ghiaccio e sedimenti del fondo oceanico per stimare la temperatura dell'acqua e come variava. Il loro scopo era vedere se ciò che sta accadendo oggi in Groenlandia potrebbe descrivere il comportamento della calotta glaciale Laurentide.

Gli scienziati si riferiscono a questi periodi passati di rapida disintegrazione del ghiaccio come eventi di Heinrich:gli iceberg hanno rotto i bordi delle calotte glaciali dell'emisfero settentrionale e sono sfociati nell'oceano, innalzamento del livello del mare di oltre 6 piedi nel corso di centinaia di anni. Mentre gli iceberg andavano alla deriva e si scioglievano, la sporcizia che trasportavano si depositava sul fondo dell'oceano, formando strati spessi che possono essere visti nei nuclei di sedimenti attraverso il bacino del Nord Atlantico. Questi insoliti strati di sedimenti sono ciò che ha permesso ai ricercatori di identificare per primi gli eventi di Heinrich.

"Decenni di lavoro che esaminano le registrazioni dei sedimenti oceanici hanno dimostrato che questi eventi di crollo della calotta glaciale si sono verificati periodicamente durante l'ultima era glaciale, ma ci è voluto molto più tempo per trovare un meccanismo che potesse spiegare perché la calotta glaciale della Laurentide è crollata solo durante i periodi più freddi. Questo studio lo ha fatto, " ha detto il geochimico e coautore Sierra Petersen, Assegnista di ricerca U-M in scienze della terra e dell'ambiente.

Bassis e i suoi colleghi hanno cercato di capire i tempi e le dimensioni degli eventi di Heinrich. Attraverso le loro simulazioni, sono stati in grado di prevedere entrambi, e anche per spiegare perché alcuni eventi di riscaldamento dell'oceano hanno innescato eventi di Heinrich e altri no. Hanno anche identificato un ulteriore evento di Heinrich che era stato precedentemente perso.

Gli eventi di Heinrich furono seguiti da brevi periodi di rapido riscaldamento. L'emisfero settentrionale si è riscaldato ripetutamente di ben 15 gradi Fahrenheit in pochi decenni. L'area si stabilizzerebbe, ma poi il ghiaccio sarebbe cresciuto lentamente fino al suo punto di rottura nei successivi mille anni. Il loro modello è stato anche in grado di simulare questi eventi.

Il modello di Bassis tiene conto di come la superficie terrestre reagisce al peso del ghiaccio sopra di essa. Il ghiaccio pesante deprime la superficie del pianeta, a volte spingendolo sotto il livello del mare. Questo è il momento in cui le calotte glaciali sono più vulnerabili ai mari più caldi. Ma mentre un ghiacciaio si ritira, la terra solida rimbalza di nuovo fuori dall'acqua, stabilizzare il sistema. Da quel momento la calotta glaciale può ricominciare ad espandersi.

"Attualmente c'è una grande incertezza su quanto aumenterà il livello del mare e gran parte di questa incertezza è correlata al fatto che i modelli includano il fatto che le calotte glaciali si rompono, " ha detto Bassis. "Quello che stiamo mostrando è che i modelli che abbiamo di questo processo sembrano funzionare per la Groenlandia, così come in passato, quindi dovremmo essere in grado di prevedere con maggiore sicurezza l'innalzamento del livello del mare".

Ha aggiunto che porzioni dell'Antartide hanno una geografia simile a Laurentide:Pine Island, Ghiacciaio Thwaites, Per esempio.

"Stiamo assistendo al riscaldamento degli oceani in quella regione e stiamo vedendo che queste regioni iniziano a cambiare. In quella zona, stanno vedendo cambiamenti di temperatura dell'oceano di circa 2,7 gradi Fahrenheit, " ha detto Bassis. "È una grandezza abbastanza simile a quella che crediamo si sia verificata negli eventi di Laurentide, e quello che abbiamo visto nelle nostre simulazioni è che solo una piccola quantità di riscaldamento dell'oceano può destabilizzare una regione se è nella giusta configurazione, e anche in assenza di riscaldamento atmosferico".

Lo studio si chiama "Eventi di Heinrich innescati dalla forzatura oceanica e modulati dalla regolazione isostatica".