Una roccia affiorante sul ghiacciaio Fleming, che alimenta uno dei ghiacciai in accelerazione nella baia di Marguerite nella penisola antartica occidentale. Credito:NASA/OIB
Uno studio della NASA ha individuato i ghiacciai antartici che hanno accelerato più velocemente tra il 2008 e il 2014 e ha scoperto che la causa più probabile della loro accelerazione è un afflusso osservato di acqua calda nella baia in cui si trovano.
L'acqua era solo da 1 a 2 gradi Fahrenheit (da 0,5 a 1 grado Celsius) più calda delle normali temperature dell'acqua nella zona, ma ha aumentato la velocità del flusso dei ghiacciai fino al 25 percento e ha moltiplicato il tasso di perdita di ghiaccio glaciale da tre a cinque volte, da 7 a 10 piedi di assottigliamento all'anno (da 2 a 3 metri) fino a 33 piedi all'anno (10 metri).
I ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, hanno scoperto che l'acqua più calda è stata spinta nell'area dai venti associati a due modelli climatici globali:La Niña e il meno noto Southern Annular Mode, che comporta un cambiamento di posizione della cintura dei venti che circonda l'Antartide. L'accelerazione dei ghiacciai è durata dalla metà del 2008 al 2012. Successivamente, hanno rallentato ma hanno continuato a scorrere più velocemente di quanto non facessero prima che arrivasse l'acqua calda.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .
I quattro ghiacciai si trovano nella baia di Marguerite, sul lato occidentale della penisola antartica. Prima del 2008, le loro portate e velocità di assottigliamento (una misura della perdita di ghiaccio) erano stabili da quasi due decenni, da quando la piattaforma di ghiaccio di Wordie di fronte ai ghiacciai è crollata nel 1989 circa. Il crollo ha rotto quasi tutte le parti galleggianti dei ghiacciai , lasciando le parti che sono radicate sulla roccia.
"Il ghiaccio macinato è una delle principali preoccupazioni per l'innalzamento del livello del mare, perché non ha ancora contribuito al livello del mare, " ha detto l'autore principale del nuovo studio, Catherine Walker del JPL. "Il ghiaccio galleggiante ha già dato il suo contributo al livello del mare".
Dopo due decenni di relativa stabilità, l'entità dell'accelerazione dei ghiacciai era inaspettata. Walker e il coautore Alex Gardner del JPL hanno scoperto il cambiamento esaminando nuove mappe delle velocità glaciali per tutti i ghiacciai antartici, creato quest'anno da Gardner e colleghi. Le mappe sono state sviluppate analizzando i cambiamenti nelle immagini satellitari Landsat di anno in anno. I set di dati precedenti hanno fornito una "istantanea" di un anno di velocità, focalizzato su una posizione diversa, o tassi di cambiamento medi su aree molto più grandi dell'Antartide, oscurando le variazioni di velocità nel tempo e il comportamento dei singoli ghiacciai. "Penso che nessuno avrebbe potuto vederlo prima che queste nuove mappe fossero sviluppate, " ha detto Walker.
Per scoprire cosa ha causato l'accelerazione, Walker e Gardner hanno controllato la temperatura dell'aria sulla baia e hanno visto che, sebbene si fossero generalmente riscaldati negli ultimi decenni, non erano aumentati notevolmente nel 2008-2012.
Le temperature dell'acqua erano una storia diversa. Un set di dati a lungo termine dalla vicina stazione Palmer del Programma Antartico degli Stati Uniti ha mostrato che l'acqua più calda è apparsa per la prima volta nella baia nel 2008, ha raggiunto il picco nel 2009, e vi rimase quasi ininterrottamente fino al 2011. Utilizzando un'analisi dei venti nell'area dal progetto US ECCO (Estimating the Circulation and Climate of the Ocean), Walker e Gardner hanno dimostrato che i venti da nord-ovest hanno permesso a quest'acqua più calda di sgorgare dal profondo oceano sulla piattaforma continentale di fronte a Marguerite Bay. Le correnti poi trasportavano l'acqua calda nella baia e fino ai fronti dei ghiacciai.
Mentre l'acqua calda era nella baia, c'è stato un evento La Niña moderatamente forte, e la fascia dei venti che circondano l'Antartide era più vicina al continente piuttosto che più a nord, una condizione nota come fase positiva del Southern Annular Mode (SAM). La combinazione di questi due modelli climatici era responsabile dei venti da nord-ovest lungo il lato occidentale della penisola antartica.
La velocità con cui i ghiacciai di Marguerite Bay hanno risposto a un aumento relativamente piccolo della temperatura dell'oceano è stata sorprendente, ha detto Walker. "Abbiamo rilevato l'acqua più calda per la prima volta nel gennaio 2009, e a novembre i ghiacciai stavano già perdendo ghiaccio a una velocità di otto metri [25 piedi] di spessore all'anno".
Walker ha notato che mentre questi ghiacciai hanno accelerato durante un evento di La Niña, il vicino ghiacciaio Pine Island, uno dei ghiacciai più veloci dell'Antartide occidentale, si scioglie più velocemente durante El Niños, il modello climatico opposto. Lei disse, "Questa risposta alternata ai modelli atmosferici globali sottolinea la necessità di migliorare la nostra comprensione dei legami tra il clima globale e i cambiamenti negli oceani polari".