Ricercatori dell'Istituto Niels Bohr, Università di Copenaghen, Danimarca, studiato fotografie satellitari del Lago Catalina, un lago arginato dal ghiaccio nella Groenlandia orientale - e sono rimasto davvero stupito:inosservato dalla scienza e dalle persone che vivono nella zona, il lago è stato la fonte di quattro grandi inondazioni esplosive negli ultimi 50 anni, ognuna delle quali rappresenta un'incredibile massa di energia, pari a 240 bombe di Hiroshima. "Il prossimo sfogo è sicuramente in costruzione e potrebbe avvenire già nel 2018-19", dice Aslak Grinsted, capo del gruppo di ricerca.

Se un ghiacciaio che trattiene un lago arginato dal ghiaccio inizia a fuoriuscire, il risultato finale può essere l'emissione di quantità d'acqua pressoché insondabili sotto forma di piena a scoppio.

Negli ultimi 200 anni la scienza ha registrato un numero considerevole di inondazioni esplosive da laghi arginati dal ghiaccio nelle regioni montuose di tutto il mondo, dalla Norvegia agli Stati Uniti, Islanda, Kirghizistan, Canada, Austria e Svizzera. Nella maggior parte dei casi si sapeva in anticipo che era in corso uno sfogo, provocando uno stato di allerta per evitare la perdita di vite umane.

Però, alcune delle più grandi inondazioni mai registrate sono rimaste sconosciute fino a poco tempo fa.

Queste esplosioni - in totale quattro avvenute tra il 1966 e il 2012 - provengono dal Lago Catalina, un lago ghiacciato sulla Renland, un'isola lunga 100 chilometri nel fiordo di Scoresbysund nella Groenlandia orientale, situato a circa 180 chilometri a ovest dell'insediamento di Scoresbysund (Ittoqqortoormiit). E ognuna di queste esplosioni ha rilasciato nell'ordine di 2,6-3,4 chilometri cubi di acqua dolce.

3,4 chilometri cubi d'acqua sono un po' più di una doccia:equivalgono a 3,400 miliardi di litri. Quale, secondo i rapporti scientifici che coprono il periodo dal 1818 ad oggi, ha catapultato il Lago Catalina tra i primi 5 posti nella classifica di tutti i tempi delle inondazioni registrate provenienti da laghi arginati dal ghiaccio; superata solo da esplosioni in Argentina e negli Stati Uniti con una travolgente - 5.400 miliardi di litri dal ghiacciaio Hubbard in Alaska nel 1986 - come detentore del record indiscusso.

Tutti i dettagli riguardanti le mega esplosioni groenlandesi saranno "divenuti pubblici" tramite un articolo che apparirà nel prossimo numero di Rapporti scientifici .

L'articolo è stato scritto da Dorte Dahl-Jensen, Christine Hvidberg e Aslak Grinsted - i tre ricercatori del Center for Ice and Climate dell'Istituto Niels Bohr che hanno fatto la scoperta - e Néstor Campos dell'Università Complutense, Madrid, Spagna, che ha assistito il team danese nella descrizione del fenomeno.

"Queste colossali esplosioni dal Lago Catalina sono state rilevate per puro caso", ammette l'assistente professore Aslak Grinsted, che ha condotto lo studio:

"Abbiamo appreso che diversi satelliti hanno scattato foto del Lago Catalina negli ultimi 50 anni, dal 1966 al 2016. Queste immagini sono ora liberamente accessibili, e quando abbiamo deciso di darci un'occhiata e subito dopo abbiamo iniziato a confrontarli sistematicamente, hanno fornito informazioni su notevoli fluttuazioni nel livello dell'acqua del lago."

"Così abbiamo rilevato le quattro inondazioni esplosive dal Lago Catalina che si sono verificate tutte durante la stagione invernale, tipicamente da novembre a marzo", afferma Aslak Grinsted:"Il primo tra il 1966 e il 1972, la seconda nel 1988-89, il terzo nel 2003-2004 e l'ultimo nel 2011-12."

Analizzando i dati delle fotografie, gli scienziati sono stati in grado di costruire un modello che, con una certa certezza, può prevedere quando si verificherà la prossima inondazione dal lago, spiega Aslak Grinsted:"Si sta certamente costruendo in questo momento, e secondo il modello accadrà al più tardi nel 2023. Tuttavia, potrebbe verificarsi già dal prossimo anno, nell'inverno 2018-19".

L'incertezza che circonda l'avvento della prossima mega esplosione dal Lago Catalina può essere attribuita all'aumento delle temperature sperimentate in Groenlandia e nelle regioni artiche in questi anni a causa del riscaldamento globale, aumentando lo scioglimento dei ghiacciai e creando così barriere che mantengono l'acqua "dentro" nei laghi ghiacciati che fuoriescono prima del previsto, spiega Aslak Grinsted.

Livello dell'acqua che scende – quasi – liberamente

Visto da lontano, La calotta glaciale del Renland, che si erge a circa 2.500 metri sopra il fiordo di Scoresbysund, crea quasi l'illusione che l'isola rocciosa e dai fianchi scoscesi indossi un copricapo invernale bianco.

Il lago Catalina - che prende il nome dal leggendario aereo anfibio di fabbricazione americana utilizzato per effettuare la mappatura aerea della Groenlandia negli anni '50 - si trova a 600 metri sul livello del mare in una valle. Due laghi più piccoli più in alto sulla montagna lo alimentano con l'acqua che si scioglie dalla calotta glaciale della Renland durante la stagione estiva - e lo alimentano bene, come sottolinea Aslak Grinsted:

"Non è uno stagno:il lago Catalina è lungo circa 10 chilometri e largo in media due chilometri, e in alcune parti potrebbe essere profonda centinaia di metri. Al meglio delle mie conoscenze, le profondità non sono mai state tracciate in modo sistematico, anche se numerose spedizioni hanno visitato il lago nel corso degli anni, alcuni ci hanno anche navigato sopra, con una spedizione francese nell'estate del 2016 è l'ultima."

"La stessa mancanza di certezza sembra esistere quando si parla di possibile vita selvaggia nel Lago Catalina - ma la parte biologica non è qualcosa in cui io e i miei colleghi dell'NBI entreremo, siamo impegnati a cercare di capire più nel dettaglio quali dinamiche si celano dietro le inondazioni”.

Per quanto riguarda le profondità del lago, lo scienziato dell'NBI fa, però, avere una certa conoscenza - grazie alle fotografie molto satellitari che hanno analizzato, Aslak Grinsted spiega:"Quando inizi a esaminare queste fotografie, le più antiche, quelli del 1966, sono stati presi da Corona KH 4-A, un satellite spia statunitense attivo dal 1963-69 – ti rendi improvvisamente conto che il livello dell'acqua nel lago Catalina può fluttuare così marcatamente che hai quasi l'impressione che sia in caduta libera. Può fluttuare fino a 150 metri, che è molta acqua considerando che la superficie del lago misura circa 20 chilometri quadrati.

Dopo aver studiato un paio di fotografie "prima e dopo" di fluttuazioni di quella portata, Ho iniziato a chiedermi:come ha fatto tutta quell'acqua a sfuggire al Lago Catalina in un brevissimo periodo di tempo - e quali sono le dinamiche dietro queste esplosioni? Ed è stato allora che abbiamo deciso di dare un'occhiata più da vicino al fenomeno".

Alzando il ghiacciaio

Un ghiacciaio lungo 40 chilometri, chiamato in onore del geologo britannico Sir Edward Bailey (1881-1965), è il 'sughero' che – il più delle volte – impedisce all'acqua di fusione proveniente dalla calotta glaciale del Renland di scorrere continuamente fuori dal Lago Catalina. L'estremità inferiore del ghiacciaio, è lingua, quasi incontra Scoresbysund Fjord - che è dove l'enorme quantità d'acqua viene finalmente portata fuori quando il Lago Catalina non può più trattenersi, dice ad Aslak Grinsted:

"La dinamica alla base di queste inondazioni sembra essere collegata alla pressione dell'acqua nel Lago Catalina. Ciò che accade è probabilmente che quando il livello dell'acqua nel lago raggiunge un certo livello a causa dell'afflusso sostenuto, la pressione sul ghiacciaio sottostante sarà così pronunciata che non potrà più funzionare efficacemente come un 'tappo', il che a sua volta farà sì che l'acqua inizi a scorrere sotto il ghiacciaio e quindi lo sollevi. Il nostro modello mostra che seguendo questo, l'acqua del lago - ad un certo punto - inizierà a sciogliersi attraverso il ghiacciaio Edward Bailey - e quindi in realtà "perforerà" un tunnel che funzionerà come un tubo di scarico."

Questo tubo di scarico condurrà l'acqua dal Lago Catalina al fiordo di Scoresbysund, dice Aslak Grinsted:"E se osservi la massa di energia rilasciata nell'intero processo, stiamo davvero parlando di grandi numeri, perché l'energia dietro un'esplosione di alluvione che rilascia nell'ordine di 3,4 chilometri cubi di acqua dolce equivale in realtà a 240 bombe atomiche del tipo che gli americani hanno lanciato su Hiroshima durante la seconda guerra mondiale. E questa è energia sufficiente per "perforare" un tunnel lungo 20 chilometri con un diametro di 55 metri dritto attraverso il ghiacciaio Edward Bailey".

Conseguenze sconosciute

Cosa succede quando così tanta acqua viene portata nel fiordo di Scoresbysund in pochi mesi? "Questa è una cosiddetta buona domanda", dice Aslak Grinsted:

"Abbiamo chiesto alle persone che vivono a Scoresbysund - a Ittoqqortoorniit - se ricordano di aver notato qualcosa di insolito durante le quattro inondazioni che ora sappiamo hanno avuto luogo tra il 1966 e il 2012, e tutti hanno detto "no" - il che probabilmente significa che le inondazioni no, ad esempio, causare un notevole aumento del livello dell'acqua nel fiordo di Scoresbysund.

Se queste inondazioni possono in qualche modo influenzare le correnti oceaniche lungo la Groenlandia orientale è un altro aspetto – ed è aperto a speculazioni, perché a questo punto semplicemente non conosciamo la risposta".

Aslak Grinsted e i suoi colleghi del Niels Bohr Institute vogliono esaminare ulteriormente le inondazioni esplosive dal Lago Catalina, e hanno escogitato una serie di idee per farlo, lui dice:

"In questo momento nel lago si sta formando una nuova esplosione e, in base alle nostre osservazioni, possiamo vedere che nel periodo dal 1966 al 2012 gli intervalli tra queste esplosioni dal Lago Catalina si sono accorciati in concomitanza con l'aumento delle temperature nelle regioni artiche".

"Però, questo accorciamento degli intervalli tra le piene esplosive è poco specifico per il Lago Catalina. Stiamo assistendo a un aumento globale delle temperature in questi anni - e ciò che abbiamo documentato nel fiordo di Scoresbysund potrebbe quindi indicare che i laghi arginati dal ghiaccio in tutto il mondo stanno diventando più imprevedibili e potenzialmente più pericolosi perché possono verificarsi esplosioni e inondazioni a preavviso più breve di quello storicamente sperimentato. Seguendo da vicino il Lago Catalina si potrebbe sperare di ottenere informazioni che possono essere utilizzate durante il monitoraggio dei laghi ghiacciati in tutto il mondo, e ora cercheremo di ottenere finanziamenti per ulteriori ricerche".

Gli scienziati hanno in programma di collegare un numero considerevole di strumenti basati su GPS al ghiacciaio Edward Bailey, al fine di monitorare tutti i movimenti in questa massa di ghiaccio lunga 40 chilometri. Inoltre vogliono installare telecamere per documentare la prossima inondazione dal Lago Catalina e per tracciare in dettaglio le profondità del lago.

Dal 1988 l'Istituto Niels Bohr conduce ricerche sull'estremità settentrionale del Renland, dove sono state effettuate numerose perforazioni di carote di ghiaccio. Però, gli scienziati dietro la nuova ricerca non hanno ancora visitato il Lago Catalina, Aslak Grinsted ha detto:

"Conosciamo il lago solo dalle fotografie satellitari, quindi andarci sarebbe davvero emozionante. Immagina di navigarci sopra".