È stato scoperto che una rete crescente di laghi sulla calotta glaciale della Groenlandia drena in una reazione a catena che accelera il flusso della calotta glaciale, minacciando la sua stabilità.

Ricercatori del Regno Unito, Norvegia, Gli Stati Uniti e la Svezia hanno utilizzato una combinazione di modellazione 3D al computer e osservazioni del mondo reale per mostrare ciò che prima era sconosciuto, ma profonde conseguenze dinamiche legate alla formazione di un numero crescente di laghi sulla calotta glaciale della Groenlandia.

I laghi si formano sulla superficie della calotta glaciale della Groenlandia ogni estate quando il clima si riscalda. Molti esistono per settimane o mesi, ma drenare in poche ore attraverso più di un chilometro di ghiaccio, trasferendo enormi quantità di acqua e calore alla base della calotta glaciale. Le aree colpite includono regioni sensibili dell'interno della calotta glaciale dove l'impatto sul flusso di ghiaccio è potenzialmente grande.

In precedenza, si pensava che questi "eventi di drenaggio" fossero incidenti isolati, ma la nuova ricerca, guidato dall'Università di Cambridge, mostra che i laghi formano una rete enorme e diventano sempre più interconnessi man mano che il clima si riscalda. Quando un lago si prosciuga, l'acqua si diffonde rapidamente sotto la calotta di ghiaccio, che risponde scorrendo più velocemente. Il flusso più veloce apre nuove fratture sulla superficie e queste fratture fungono da condotti per il drenaggio di altri laghi. Questo avvia una reazione a catena che può drenare molti altri laghi, alcuni fino a 80 chilometri di distanza.

Questi eventi a cascata - incluso un caso in cui 124 laghi si sono prosciugati in soli cinque giorni - possono accelerare temporaneamente il flusso di ghiaccio fino al 400%, che rende la calotta di ghiaccio meno stabile, e aumenta il tasso di innalzamento del livello del mare associato. I risultati sono riportati sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Lo studio dimostra come le forze all'interno della calotta glaciale possono cambiare bruscamente da un giorno all'altro, provocando la frattura improvvisa del ghiaccio solido. Il modello sviluppato dal team internazionale mostra che i laghi che si formano in aree stabili della calotta glaciale drenano quando le fratture si aprono in risposta a una forza d'urto ad alta trazione che agisce lungo i percorsi di drenaggio dell'acqua che scorre sotto la calotta glaciale quando altri laghi drenano lontano.

"Questa rete crescente di laghi di fusione, che attualmente si estende per oltre 100 chilometri nell'entroterra e raggiunge altitudini fino a 2, 000 metri sul livello del mare, costituisce una minaccia per la stabilità a lungo termine della calotta glaciale della Groenlandia, ", ha affermato l'autore principale, il dottor Poul Christoffersen, dello Scott Polar Research Institute di Cambridge. "Questa calotta di ghiaccio, che copre 1,7 milioni di chilometri quadrati, era relativamente stabile 25 anni fa, ma ora perde un miliardo di tonnellate di ghiaccio ogni giorno. Ciò provoca un millimetro di innalzamento del livello globale del mare all'anno, un ritmo molto più veloce di quanto previsto solo pochi anni fa".

Lo studio si discosta dall'attuale consenso sul fatto che i laghi che si formano ad alta quota sulla calotta glaciale della Groenlandia hanno solo un potenziale limitato di influenzare il flusso della calotta glaciale mentre il clima si riscalda. Considerando che l'ultimo rapporto del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha concluso che l'acqua di fusione superficiale, anche se abbondante, non influisce sul flusso della calotta glaciale, lo studio suggerisce che l'acqua di disgelo erogata alla base della calotta glaciale attraverso laghi drenanti in realtà guida episodi di accelerazione sostenuta che si estendono molto più lontano all'interno della calotta glaciale di quanto si pensasse in precedenza.

"Il trasferimento di acqua e calore dalla superficie al letto può intensificarsi estremamente rapidamente a causa di una reazione a catena, " ha detto Christoffersen. "In un caso abbiamo trovato tutti tranne uno dei 59 laghi osservati prosciugati in un singolo evento a cascata. La maggior parte dei laghi di fusione drenano in questo modo dinamico".

Sebbene la consegna di piccole quantità di acqua di disgelo alla base della calotta glaciale aumenti solo il flusso della calotta glaciale a livello locale, lo studio mostra che la risposta della calotta glaciale può intensificarsi attraverso effetti a catena.

Quando un solo lago si prosciuga, il flusso di ghiaccio accelera temporaneamente lungo il percorso compiuto dall'acqua che scorre lungo il fondo della calotta glaciale. I laghi situati in bacini stabili lungo questo percorso drenano quando la perdita di attrito lungo il letto trasferisce temporaneamente forze alla superficie della calotta glaciale, provocando l'apertura di fratture sotto altri laghi, che poi anche drenare.

"La trasformazione delle forze all'interno della calotta glaciale quando i laghi si svuotano è improvvisa e drammatica, " ha detto il co-autore Dr Marion Bougamont, anche dallo Scott Polar Research Institute. "I laghi che drenano in un'area producono fratture che causano il drenaggio di più laghi da qualche altra parte. Tutto si somma quando si osservano i percorsi dell'acqua sotto il ghiaccio".

Lo studio ha utilizzato immagini satellitari ad alta risoluzione per confermare che le fratture sulla superficie della calotta glaciale si aprono quando si verifica il drenaggio del lago a cascata. "Questo aspetto del nostro lavoro è abbastanza preoccupante, " ha detto Christoffersen. "Abbiamo trovato prove evidenti di questi crepacci a 1, 800 metri sul livello del mare e fino a 135 chilometri nell'entroterra dal margine di ghiaccio. Questo è molto più nell'entroterra di quanto precedentemente ritenuto possibile."

Mentre la perdita completa di tutto il ghiaccio in Groenlandia rimane estremamente improbabile in questo secolo, il modo altamente dinamico in cui la calotta glaciale risponde ai cambiamenti climatici della Terra sottolinea chiaramente l'urgente necessità di un accordo globale che riduca l'emissione di gas serra.