Ghiacciaio Totten, il più grande ghiacciaio dell'Antartide orientale, viene sciolto dal basso dall'acqua calda che raggiunge il ghiaccio quando i venti sull'oceano sono forti, motivo di preoccupazione perché il ghiacciaio contiene più di 11 piedi di innalzamento del livello del mare e funge da tappo che aiuta a bloccare il ghiaccio dell'est Calotta di ghiaccio antartico.

La ricerca condotta dall'Università del Texas ad Austin ha scoperto che il vento è responsabile di portare acqua calda al ventre di Totten, provocando lo scioglimento del ghiacciaio dal basso. Questa scoperta aiuta a rispondere alla domanda su cosa fa sì che Totten acceleri alcuni anni e rallenti in altri. Si prevede che il cambiamento climatico aumenterà l'intensità dei venti sull'Oceano Antartico nel corso del prossimo secolo, e le nuove scoperte mostrano che il ghiacciaio Totten probabilmente risponderà ai venti mutevoli.

"Totten è stato chiamato il gigante addormentato perché è enorme ed è stato visto come insensibile ai cambiamenti nel suo ambiente, " ha detto l'autore principale Chad Greene, un dottorato di ricerca candidato presso l'Istituto di Geofisica dell'Università del Texas (UTIG). "Ma abbiamo dimostrato che se Totten dorme, non è certamente in coma:stiamo vedendo segni di reattività, e potrebbe bastare il vento che soffia per svegliarlo."

Lo studio è stato pubblicato il 1 novembre sulla rivista Progressi scientifici . UTIG è un'unità di ricerca della UT Jackson School of Geosciences.

Il team di ricercatori ha scoperto che il ghiacciaio accelera il suo flusso verso il mare quando i venti sull'Oceano Antartico dell'Antartide sono forti e spingono l'acqua calda dalle profondità dell'oceano alla piattaforma continentale in un processo chiamato upwelling. Una volta che l'acqua calda raggiunge la costa, circola sotto la porzione galleggiante del ghiacciaio attraverso canyon sottomarini, sciogliendo il bordo della calotta di ghiaccio dal basso. Quando un ghiacciaio si scioglie, si assottiglia, si indebolisce e accelera, lasciando che più ghiaccio senza sbocco sul mare defluisca nell'oceano, provocando l'innalzamento del livello del mare.

La forza del vento varia di anno in anno, ma i gas serra, come CO ₂ , agire come un amplificatore per i venti costieri antartici, aumentando la loro intensità e permettendo loro di portare più frequentemente acqua calda dalle profondità. Questa interazione tra clima e vento può portare all'innalzamento del livello del mare semplicemente spostando l'acqua da un punto all'altro dell'oceano, disse Greene - nessun riscaldamento dell'aria, o delle temperature oceaniche richieste.

Il sollevamento si verifica quando il vento sposta l'acqua superficiale, permettendo all'acqua più profonda e più calda di sollevarsi per sostituirla.

"È come quando soffi su una scodella di zuppa calda e i pezzetti di pasta dal basso iniziano a roteare e salgono verso l'alto, " disse Greene.

L'upwelling può avere grandi impatti intorno all'Antartide, dove le acque profonde tendono ad essere le più calde (circa 5-7 gradi Fahrenheit sopra lo zero). La superficie dell'oceano è in genere vicina allo zero perché è costantemente esposta a temperature dell'aria sotto lo zero. Quindi, quando il vento tira su l'acqua calda dal profondo, la differenza di temperatura sperimentata all'interfaccia tra l'acqua e il ghiaccio può effettivamente immergere il ghiacciaio in un bagno caldo, con alcune aree che registrano un aumento di oltre 10 volte della velocità di fusione.

Lo studio del team integra uno studio precedente condotto da Jason Roberts, un glaciologo con l'Australian Antarctic Division presso l'Antarctic Climate &Ecosystems Cooperative Research Center. Roberts ha scoperto che quando l'acqua calda scioglie Totten dal basso, fa galleggiare la base del ghiacciaio che di solito è a terra sul fondo del mare. Questo sganciamento del ghiacciaio può far accelerare il flusso del ghiacciaio, aggiungendo più ghiaccio nell'oceano e contribuendo all'innalzamento del livello del mare.

"La domanda rimanente era, perché i canyon sotto Totten vengono lavati con acqua calda alcuni anni e acqua fredda altri anni?", ha detto Roberts.

Il nuovo studio aiuta a rispondere a questa domanda spiegando come il vento spinge l'acqua calda sotto il ghiacciaio. Combinando le immagini satellitari della calotta glaciale e i dati sullo stress del vento provenienti da osservazioni e modelli al computer, Greene ei suoi collaboratori hanno potuto studiare la catena di eventi che porta l'acqua calda a Totten. Ciò include la modellazione della risalita indotta dal vento ai margini della piattaforma continentale antartica, il flusso dell'acqua attraverso canyon sottomarini sulla piattaforma continentale, e l'acqua che arriva a Totten che provoca scioglimento e accelerazione.

Durante il secolo successivo, si prevede che i venti si intensificheranno e migreranno più vicino alla costa antartica orientale a causa dell'aumento dei gas serra atmosferici. Questo studio suggerisce che con l'intensificarsi dei venti sull'Oceano Antartico, così sarà il contributo di Totten Glacier all'innalzamento globale del livello del mare.

"La sensibilità della calotta glaciale alla forzatura del vento è stata ipotizzata da tempo, ma ci vogliono decenni di osservazione per mostrare causa ed effetto inequivocabili, "ha detto Donald Blankenship, un ricercatore senior presso UTIG che ha contribuito a questo studio e allo studio di Roberts. "Ora siamo al punto in cui possiamo mostrare esplicitamente i collegamenti tra ciò che accade nell'atmosfera, cosa succede nell'oceano, e cosa succede alla calotta glaciale antartica."