Come si può vedere sopra, il ghiacciaio Waggonwaybreen alle Svalbard, Norvegia, si è ritirato sostanzialmente dal 1900. I ghiacciai delle Svalbard non si stanno solo ritirando, stanno anche perdendo circa due piedi del loro spessore ogni anno. I ghiacciai di tutto il mondo si sono ritirati a ritmi senza precedenti e alcuni sono scomparsi del tutto. Lo scioglimento dei ghiacciai colpirà le persone di tutto il mondo, le loro riserve di acqua potabile, acqua necessaria per coltivare cibo e fornire energia, così come i livelli globali del mare.

L'Intergovernmental Panel on Climate Change stima che in tutto il mondo i ghiacciai (escluse le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartico) diminuiranno di volume tra il 15 e il 55 percento entro il 2100, anche se saremo in grado di limitare il riscaldamento globale a meno di 2°C; potrebbero ridursi fino all'85% se il riscaldamento aumenta molto di più.

Nella storia della Terra, ci sono state almeno cinque grandi ere glaciali, quando il raffreddamento a lungo termine del pianeta ha portato all'espansione di calotte glaciali e ghiacciai. Le glaciazioni passate sono state naturalmente innescate da numerosi fattori, più importante, cambiamenti nell'orbita della Terra intorno al sole (cicli di Milankovitch) e spostamento dei movimenti delle placche tettoniche che influenzano il vento e le correnti oceaniche. Anche la miscela di gas nell'atmosfera (come anidride carbonica e metano) e l'attività solare e vulcanica sono fattori che contribuiscono. Oggi siamo in un intervallo caldo, un interglaciale, della quinta era glaciale della Terra.

Un ghiacciaio è un grande accumulo di ghiaccio, neve, musica rock, sedimenti e acqua su un terreno che si muove in discesa sotto il proprio peso e gravità. Oggi il 10% del territorio terrestre è coperto da ghiacciai (incluse l'Antartide e la Groenlandia). Contengono il 75% dell'acqua dolce del pianeta, conservandolo come ghiaccio durante la stagione fredda e rilasciandone parte come acqua di disgelo durante i mesi estivi. Il deflusso dei ghiacciai raffredda i ruscelli sottostanti, fornendo habitat per piante e animali durante i periodi di siccità.

Più di un sesto della popolazione mondiale, in particolare in Cina, India e altri paesi asiatici, vivono nei bacini dei fiumi alimentati dai ghiacciai e dipendono da essi per l'acqua potabile e per l'irrigazione.

Il bilancio di massa di un ghiacciaio determina se avanzerà o si ritirerà. Se la quantità di neve e ghiaccio accumulata durante l'inverno è inferiore allo scioglimento che avviene in estate, il ghiacciaio è considerato avere un bilancio di massa negativo e si ritira. Oggi, quasi tutti i ghiacciai hanno un bilancio di massa negativo a causa del riscaldamento globale e delle variazioni delle precipitazioni.

Nelle Alpi meridionali della Nuova Zelanda, Joerg Schäfer, un professore di ricerca al Lamont-Doherty Earth Observatory, e i suoi colleghi hanno analizzato chimicamente gli elementi nelle rocce che sono state lasciate scoperte quando i ghiacciai si sono ritirati 20, 000 anni fa alla fine dell'ultima era glaciale. Hanno capito per quanto tempo le rocce erano state esposte, ha quindi ricostruito i record glaciali locali e li ha confrontati con altri record come le carote di ghiaccio antartiche, che rivelano il cambiamento dei livelli di anidride carbonica atmosferica.

"I ghiacciai sembrano seguire da vicino ciò che accade con la concentrazione atmosferica di anidride carbonica, " disse Schaefer. "In tutte le nostre cronologie dei ghiacciai, ogni volta che la CO2 ha iniziato a salire, i ghiacciai in Nuova Zelanda iniziarono a ritirarsi. Quindi pensiamo che questo dimostri che c'è un legame molto stretto tra i gas serra, diossido di carbonio, e ghiacciai. Che in realtà è una pessima notizia, perché stiamo pompando così tanta CO2 nell'aria".

La Terra è in realtà dovuta a una nuova era glaciale naturale, ha spiegato Schäfer. Tipicamente l'interglaciale tra le ere glaciali dura 10, 000 a 12, 000 anni, e abbiamo già 12 anni, 000 anni in questo. Dovrebbe iniziare un ciclo di raffreddamento naturale, ma anche se lo fa, ha detto Schäfer, non ne vedremo prove perché gli esseri umani hanno alterato le condizioni del pianeta bruciando combustibili fossili.

Schaefer ha lavorato a un'indagine globale sui ghiacciai montani, confrontando il ritiro dei ghiacciai negli ultimi 150 anni con il comportamento dei ghiacciai in passato, soprattutto alla fine dell'ultima era glaciale. "Che [la transizione dall'ultima era glaciale] è stato uno dei più drammatici cambiamenti geologici e naturali che la Terra abbia visto, " Egli ha detto.

"Il tasso di cambiamento che vediamo in questo momento, registrati più direttamente e visibilmente dai ghiacciai montani, è il modo, modo, molto più veloce di quanto non fosse alla fine dell'era glaciale, " ha detto Schaefer. "Ciò che abbiamo visto negli ultimi 150 anni, in tutto il pianeta, è che questi ghiacciai di montagna registrano un ritiro corrispondente a un riscaldamento da 1˚ a 1,5˚C in 150 anni, con la maggior parte di quel ritiro avvenuto nell'ultimo decennio. La velocità con cui questi ghiacciai si stanno ritirando è aumentata in modo esponenziale... e se si confronta il tasso di cambiamento, non è mai successo niente del genere nel passato geologico."

Gli esseri umani stanno esacerbando lo scioglimento dei ghiacciai perché bruciare combustibili fossili non solo rilascia CO2, emette anche carbonio nero, una minuscola componente dell'inquinamento atmosferico che può assorbire un milione di volte più energia solare della CO2. Quando il nerofumo cade sulla terra con le precipitazioni, oscura la neve e il ghiaccio, riduce la loro albedo (il potere riflettente di una superficie), riscalda la neve, e accelera lo scioglimento.

Marco Tedesco, un professore di ricerca a Lamont-Doherty, sta studiando i processi che guidano lo scioglimento dei ghiacciai in Groenlandia, compresa la riduzione dell'albedo, esposizione al ghiaccio nudo dopo lo scioglimento degli strati di neve e modelli di circolazione atmosferica. Sta studiando meccanismi di "feedback" come il modo in cui lo scioglimento riduce l'albedo e aumenta l'umidità nell'aria, che riscalda anche l'aria. "Comprendiamo questi processi, ", ha detto Tedesco. "Ma non sappiamo ancora come interagiscono e quanto si amplificano a vicenda nel tempo per accelerare il ritmo dello scioglimento. Oggi ci sono più dati disponibili, più osservazioni dallo spazio e dal suolo, e modelli migliori e più veloci. Questi possono aiutarci a migliorare le nostre stime e a progettare meglio il contributo della Groenlandia all'innalzamento del livello del mare".

"Ma sappiamo che le cose stanno andando in una direzione e diventeranno molto più veloci in questa direzione. Ci sarà più riscaldamento e più scioglimento. Tutte le cose che potrebbero rallentare lo scioglimento, come il raffreddamento dell'Artico o più accumuli di neve in estate, non accadranno. E anche se lo facessero, sarebbero brevi, solo un dosso in mezzo alla strada".

Ecco alcuni esempi dei ghiacciai che stiamo perdendo.

• Il Glacier National Park del Montana aveva 150 ghiacciai nel 1850; oggi sono 25.
• Il grande Himalaya, che contengono quasi un terzo del ghiaccio non polare terrestre, si sono riscaldati molto più della media globale negli ultimi 100 anni; tra il 1950 e il 2000, L'82% dei ghiacciai della Cina occidentale si è ridotto.
• Il ghiacciaio dell'Aletsch, il più grande della Svizzera, si ritirò di 1,7 miglia tra il 1880 e il 2009.
• Entro il 2000, il ghiacciaio Furtwangler in cima al monte Kilimangiaro in Tanzania era grande la metà di quello del 1976.

Se lo scioglimento continua nei prossimi decenni, alcune delle aree più popolose del mondo potrebbero rimanere senza acqua durante la stagione secca. Per un po, l'aumento del flusso dovuto allo scioglimento del ghiaccio e della neve durante la stagione secca sembrerà un vantaggio, ma in futuro, la variabilità del flusso a valle aumenterà e alla fine il flusso potrebbe scomparire del tutto, impatto sulla produzione alimentare, biodiversità e crescita economica.

Le comunità di tutto il mondo si affidano all'acqua glaciale che è stata arginata per la produzione di energia idroelettrica. Il ritiro dei ghiacciai aumenterà la variabilità del flusso o lo diminuirà, che influenzerà la produzione di energia.

La Francia ottiene circa il 75% della sua elettricità da centrali nucleari, di cui la metà sul fiume Rodano, alimentato dal ghiacciaio del Rodano in rapida ritirata. Negli ultimi 15 anni, il fiume Rodano è diventato due volte così caldo ei livelli dell'acqua erano così bassi in estate che le centrali nucleari hanno dovuto essere chiuse.

A causa dello scioglimento dei ghiacciai, sono in aumento le inondazioni da esondazione dei laghi glaciali. Mentre i ghiacciai si restringono, l'acqua di disgelo può formare un lago arginato da detriti glaciali (ghiaccio o terra e roccia) sulla lingua del ghiacciaio.

Ma quelle dighe possono essere instabili e crollare sotto la pressione di un ulteriore scioglimento. Il Perù ha sperimentato alcune delle inondazioni più distruttive dei laghi glaciali; tra il 1941 e il 1950, tre di queste inondazioni hanno ucciso 6, 000 persone.

Il ritiro glaciale può destabilizzare i pendii, che possono portare a frane, e il riscaldamento delle temperature può provocare valanghe. Nel 2002, un'enorme porzione del ghiacciaio Kolka al confine tra Russia e Georgia si ruppe e, affrettato dall'acqua di fusione sottostante, ha creato una valanga che è precipitata giù dalla montagna a 150 miglia all'ora, uccidendo oltre 100 persone nella città sottostante. L'assalto è durato 7 minuti. A luglio 2016, due valanghe si sono verificate in Tibet, uno dei quali ha ucciso nove persone.

Se tutto il ghiaccio glaciale del mondo dovesse sciogliersi, i livelli del mare aumenterebbero di 265 piedi mentre l'acqua di disgelo scorreva nei fiumi e finiva nell'oceano. La maggior parte dell'innalzamento del livello del mare verrebbe dall'Antartide e dalla Groenlandia nell'Artico, non ghiacciai di montagna, che contribuirebbe solo a circa 20 pollici.

Recenti ricerche sullo scioglimento dei ghiacciai nell'Artico (che si è riscaldato due volte più velocemente rispetto al resto del mondo nell'ultimo mezzo secolo) e in Antartide suggeriscono che le proiezioni di fascia bassa per l'innalzamento del livello del mare fatte dall'Intergovernmental Panel on Climate Change sono troppo bassi.

Nella sua ultima relazione, il Panel ha previsto che se saremo in grado di ridurre significativamente le emissioni, il livello del mare potrebbe aumentare da 11 a 24 pollici entro il 2100; se le emissioni rimangono elevate, potremmo vedere un aumento da 20 a 38 pollici. L'innalzamento del livello del mare causerà inondazioni costiere, erosione, danni alle infrastrutture e agli edifici, cambiamenti dell'ecosistema e fonti di acqua potabile compromesse.

L'acqua dolce proveniente dallo scioglimento dei ghiacciai che scorre negli oceani ha un impatto non solo sul livello del mare, ma anche sull'acidificazione degli oceani, produttività biologica e modelli meteorologici. La quantità di acqua dolce negli strati superiori dell'Oceano Artico, che è aumentato dell'11% dalla sua media 1980-2000, potrebbe anche influenzare la circolazione nel Mare del Nord e nell'Oceano Atlantico.

L'afflusso di acqua dolce potrebbe potenzialmente interrompere o rallentare il "Global Ocean Conveyer, " il regolare ciclo di acqua fredda a sud e acqua calda a nord attraverso l'Oceano Atlantico che svolge un ruolo enorme nel clima del Nord America e dell'Europa occidentale, così come nei cicli dei nutrienti e dell'anidride carbonica dell'oceano.

Inquinanti come pesticidi, metalli pesanti, inquinanti organici persistenti e PCB, policlorobifenili, si sono fatti strada verso l'Artico e l'Antartide grazie alle correnti oceaniche e del vento. Quando i ghiacciai si sciolgono, gli inquinanti una volta intrappolati nel ghiaccio vengono rilasciati e possono entrare nei fiumi, oceani e reti trofiche dove si bioaccumulano nelle creature marine; quelli al vertice della catena alimentare, come gli orsi polari e gli umani, ne risentirà maggiormente.

I ricercatori hanno anche scoperto batteri e microbi viventi in 420, carote di ghiaccio di 000 anni e le hanno rianimate. Mentre i ghiacciai si sciolgono, masse di microbi, circa 750, 000 anni, vengono rilasciati dal ghiaccio. Quando raggiungono l'oceano, potrebbero influenzare la chimica degli oceani e gli ecosistemi marini, con effetti imprevedibili. Scientific American ha riferito, "...la biomassa delle cellule microbiche dentro e sotto la calotta glaciale può ammontare a più di 1, 000 volte quella di tutti gli umani sulla Terra."

La ricerca in corso è fondamentale per comprendere lo scioglimento dei ghiacciai e il loro potenziale impatto sulla sicurezza, forniture d'acqua, produzione energetica ed economia. "La domanda importante per il futuro sarà, quando sorgeranno problemi a causa dei cambiamenti dei ghiacciai, " ha detto Tedesco. "Quali sono le cose che possiamo affrontare, capire la linea del tempo ... vorrei sapere prima che i Paesi Bassi siano sott'acqua in modo che possano essere apportate modifiche alle politiche per proteggere le persone. E le proiezioni per gli impatti sulle città saranno diverse dagli impatti sulla produzione alimentare o sul PIL".

"Abbiamo bisogno dell'aiuto di scienziati politici e sociali... dobbiamo trasferire le informazioni ai responsabili politici per prepararci a questo, " ha detto Schaefer. "Abbiamo bisogno di una prospettiva da cinque a dieci anni:questa è la nostra missione qui a Lamont-Doherty, predicarlo a tutti».

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu .