Entro la seconda metà di questo secolo, L'aumento della temperatura dell'aria sopra il Mare di Weddell potrebbe innescare un ciclo di feedback dell'acqua di fusione autoamplificante sotto la piattaforma di ghiaccio di Filchner-Ronne, alla fine causando il drastico restringimento della seconda piattaforma di ghiaccio più grande dell'Antartico. I ricercatori sul clima dell'Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) hanno recentemente fatto questa previsione in un nuovo studio, che si trova nell'ultimo numero del Giornale del clima , rilasciato oggi. Nello studio, i ricercatori utilizzano un modello di ghiaccio-oceano creato a Bremerhaven per decodificare i processi oceanografici e fisici che potrebbero portare a un afflusso irreversibile di acqua calda sotto la piattaforma di ghiaccio, uno sviluppo che è già stato osservato nel Mare di Amundsen.

Quando si tratta del destino delle grandi piattaforme di ghiaccio antartiche, il ghiaccio marino che li circonda è di importanza centrale. Per esempio, nel sud del mare di Weddell si forma così tanto ghiaccio marino durante i mesi autunnali e invernali che la quantità di sale rilasciata nel processo trasforma l'acqua intorno e al di sotto del 450, 000 km2 di ghiaccio Filchner-Ronne in un'enorme guaina protettiva. Finora, questa barriera di acqua estremamente salata, con una temperatura media di ca. meno 2 gradi Celsius, ha protetto la mensola dall'afflusso di masse d'acqua calde di 0,8 gradi, che il Weddell Gyre trasporta lungo il bordo della piattaforma continentale (vedi grafico).

Nuove simulazioni dei ricercatori sul clima dell'AWI indicano ora che questa barriera di acqua fredda potrebbe andare persa in modo permanente nel corso dei prossimi decenni. Il motivo:l'aumento della temperatura dell'aria sul mare di Weddell, che potrebbe causare la formazione di meno ghiaccio marino. "I primi segnali di questa tendenza si vedono già oggi. Innanzitutto, si sta formando meno ghiaccio marino nella regione, e in secondo luogo, le registrazioni oceanografiche della rottura della piattaforma continentale confermano che le masse d'acqua calda si stanno già avvicinando sempre di più alla piattaforma di ghiaccio a impulsi, "dice il dottor Hartmut Hellmer, oceanografo presso l'AWI e primo autore dello studio.

Questi cambiamenti relativamente su piccola scala possono segnare l'inizio di una trasformazione fondamentale e irrevocabile nel sud del mare di Weddell. I ricercatori si aspettano che gli effetti diventino evidenti entro il 2070. "Le nostre simulazioni mostrano che non si tornerà indietro una volta che le masse di acqua calda troveranno la loro strada sotto la piattaforma di ghiaccio, poiché il loro calore accelererà la fusione alla sua base. A sua volta, l'acqua di fusione risultante produrrà un ribaltamento intensificato, che risucchierà ancora più acqua calda dal Weddell Gyre sotto il ghiaccio. Come tale, secondo i nostri calcoli, la speranza che l'oceano un giorno si esaurirà il calore non andrà a buon fine a lungo termine, " spiega Hellmer.

Come risultato del drammatico scioglimento sul suo lato inferiore, la linea di messa a terra della piattaforma si sposterà più a sud e il ghiaccio perderà gradualmente il contatto diretto con il fondo marino. Ad oggi, il contatto per attrito con il fondo marino ha contribuito a rallentare il flusso di ghiaccio. Una volta che questo freno naturale è andato, il drenaggio del ghiaccio dalla calotta antartica accelererà. "Il ciclo di feedback dell'acqua di disgelo sotto la piattaforma di ghiaccio rallenterà solo una volta che la piattaforma è crollata, o non più ghiaccio glaciale scorre dall'interno per prendere il suo posto. Quindi stiamo parlando di processi che continueranno per diversi secoli, ", afferma il co-autore e designer di modelli AWI, il dottor Ralph Timmermann.

Le previsioni dei ricercatori si basano sul modello BRIOS (Bremerhaven Regional Ice-Ocean Simulations) dell'AWI, un modello accoppiato ghiaccio-oceano che il team ha forzato con i dati atmosferici dello scenario climatico SRES-A1B, creato presso il Met Office Hadley Centre di Exeter in Gran Bretagna. Il set di dati include ad es. informazioni sul futuro sviluppo dei venti e delle temperature nell'Antartico, e si basa sul presupposto che la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera raggiungerà le 700 parti per milione entro l'anno 2100. "Di conseguenza, il nostro modello ha utilizzato dati climatici simili all'attuale scenario di business as usual dell'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). I risultati mostrano chiaramente che anche limitare il riscaldamento globale a due gradi Celsius non sarà sufficiente per salvare la piattaforma di ghiaccio di Filchner-Ronne, ", afferma il co-autore e ricercatore AWI Dr Frank Kauker.

Inoltre, gli autori ritengono che i cambiamenti previsti nel Mare di Weddell offrano una nuova prospettiva sugli attuali sviluppi nel Mare di Amundsen. Come spiega Hartmut Hellmer, "Quando si tratta del Mare di Amundsen, dove l'acqua calda ha già raggiunto la piattaforma continentale e persino la linea di fondo di alcune piattaforme di ghiaccio, possiamo tranquillamente affermare che questo afflusso di calore non può essere fermato; il cambiamento di regime climatico è già avvenuto. In altre parole, le perdite di massa della calotta glaciale antartica occidentale si intensificheranno, proprio come prevedono i modelli".

Per misurare l'afflusso previsto di acqua calda sotto la piattaforma di ghiaccio Filchner-Ronne, nelle ultime due estati antartiche scienziati dell'Alfred Wegener Institute e del British Antarctic Survey hanno perforato il ghiaccio in sette siti per installare dispositivi di registrazione oceanografica al di sotto di esso. Grazie ai loro sforzi, ogni notte dati freschi sulla temperatura dell'acqua, salinità, la velocità e la direzione del flusso sono trasmesse via satellite alle strutture AWI di Bremerhaven. "Però, ci vorranno alcuni anni prima di poter utilizzare questi ultimi dati per documentare in modo affidabile i cambiamenti, "dice Hellmer.