I ricercatori antartici della Rice University hanno scoperto una delle più grandi ironie della natura:sulla Terra più arida, continente più freddo, dove l'acqua superficiale raramente esiste, l'acqua liquida che scorre sotto il ghiaccio sembra svolgere un ruolo fondamentale nel determinare il destino dei flussi di ghiaccio antartici.

Il ritrovamento, che appare online questa settimana in Geoscienze naturali , segue un'analisi di due anni delle carote di sedimento e mappe precise dei fondali marini che coprono 2, 700 miglia quadrate del Mare di Ross occidentale. Non più tardi del 15, 000 anni fa, l'area era ricoperta da uno spesso ghiaccio che in seguito si ritirò per centinaia di miglia nell'entroterra fino alla posizione attuale. Le mappe, che sono stati creati da dati sonar all'avanguardia raccolti dalla nave di ricerca della National Science Foundation Nathaniel B. Palmer, ha rivelato come il ghiaccio si sia ritirato durante un periodo di riscaldamento globale dopo l'ultima era glaciale della Terra. In diversi luoghi, le mappe mostrano antichi corsi d'acqua, non solo un sistema fluviale, ma anche i laghi subglaciali che lo alimentavano.

Oggi, L'Antartide è ricoperta da ghiaccio che in alcuni punti è spesso più di 2 miglia. Sebbene profondo, il ghiaccio non è statico. La gravità comprime il ghiaccio, e si muove sotto il suo stesso peso, creando fiumi di ghiaccio che scorrono verso il mare. Anche con i migliori strumenti moderni, le parti inferiori di questi enormi flussi di ghiaccio sono raramente accessibili all'osservazione diretta.

"Una cosa che sappiamo dalle osservazioni di superficie è che alcuni di questi flussi di ghiaccio si muovono a velocità di centinaia di metri all'anno, " ha detto la ricercatrice post-dottorato di Rice Lauren Simkins, autore principale del nuovo studio. "Sappiamo anche che il ghiaccio, da solo, è in grado di scorrere solo a velocità non superiori a decine di metri all'anno. Ciò significa che il ghiaccio viene aiutato. È scivolare sull'acqua o sul fango o su entrambi".

A causa della scarsità di informazioni su come l'acqua scorre attualmente sotto il ghiaccio antartico, Simkins ha affermato che il sistema fluviale fossilizzato offre un quadro unico di come l'acqua antartica defluisce dai laghi subglaciali attraverso i fiumi fino al punto in cui il ghiaccio incontra il mare.

"Le osservazioni contemporanee che abbiamo dell'idrologia antartica sono recenti, coprendo forse un paio di decenni nella migliore delle ipotesi, " ha detto Simkins. "Questa è la prima osservazione di un ampio, scoperto, canale scavato dall'acqua che è collegato sia ai laghi subglaciali all'estremità a monte che al margine di ghiaccio all'estremità a valle. Ciò offre una nuova prospettiva sul drenaggio canalizzato sotto il ghiaccio antartico. Possiamo rintracciare il sistema di drenaggio fino alla fonte, questi laghi subglaciali, e poi al suo destino finale alla linea di messa a terra, dove l'acqua dolce si mescolava con l'acqua dell'oceano."

Simkins ha detto che l'acqua di fusione si accumula nei laghi subglaciali. Primo, intense pressioni dovute al peso del ghiaccio provocano un certo scioglimento. Inoltre, L'Antartide ospita dozzine di vulcani, che può riscaldare il ghiaccio dal basso. Simkins ha trovato almeno 20 laghi nel sistema fluviale fossile, insieme all'evidenza che l'acqua si accumulava e si drenava dai laghi in esplosioni episodiche piuttosto che in un flusso costante. Ha lavorato con il co-autore e vulcanologo di Rice Helge Gonnermann per confermare che i vulcani vicini avrebbero potuto fornire il calore necessario per alimentare i laghi.

Il coautore dello studio John Anderson, un oceanografo di Rice e veterano di quasi 30 spedizioni di ricerca in Antartide, ha affermato che le dimensioni e la portata del sistema fluviale fossilizzato potrebbero aprire gli occhi ai modellisti di lastre di ghiaccio che cercano di simulare il flusso dell'acqua antartica. Per esempio, le mappe mostrano esattamente come il ghiaccio si è ritirato attraverso il sistema canale-lago. La corrente di ghiaccio in ritirata nel Mare di Ross occidentale ha fatto un'inversione a U per seguire il corso di un fiume sotto il ghiaccio. Simkins ha detto che è notevole perché "è l'unico esempio documentato sul fondo marino antartico in cui un singolo flusso di ghiaccio ha completamente invertito la direzione di ritirata, in questo caso a sud e poi a ovest e infine a nord, per seguire un sistema idrologico subglaciale."

Simkins e Anderson hanno affermato che lo studio potrebbe in definitiva aiutare idrologi e modellisti a prevedere meglio come si comporteranno le correnti di ghiaccio di oggi e quanto contribuiranno all'innalzamento del livello del mare.

"È chiaro dai reperti fossili che questi sistemi di drenaggio possono essere grandi e longevi, " ha detto Anderson. "Giocano un ruolo molto importante nel comportamento della calotta glaciale, e la maggior parte dei modelli numerici oggi non sono in uno stato in cui possono affrontare quel tipo di complessità."

Ha detto che un'altra scoperta chiave è che il drenaggio attraverso il sistema fluviale ha avuto luogo su una scala temporale misurata da decine a diverse centinaia di anni.

"Siamo un po' in questo modo di pensare compiacente in questo momento, " ha detto Anderson. "Alcune persone dicono, 'Bene, il margine di ghiaccio sembra essere stabile.' Alcune persone possono trovare conforto in questo, ma non lo so perché ciò che questa nuova ricerca ci sta dicendo è che ci sono processi che operano su scale temporali decennali che influenzano il comportamento del ghiaccio. La probabilità di aver osservato una condizione veramente stabile nel sistema contemporaneo, dato il nostro tempo di osservazione limitato, è piuttosto basso."