La Zona Nera della calotta glaciale della Groenlandia è una vasta regione continua sul fianco occidentale della calotta glaciale; è largo circa 400 chilometri e si estende per circa 100 chilometri dal margine del ghiaccio.

Alcune teorie precedenti hanno attribuito questo oscuramento all'acqua sopra la calotta glaciale, spesso vista come stagni straordinariamente blu zaffiro, fiumi e laghi. Ma un nuovo studio in Comunicazioni sulla natura fornisce una nuova ipotesi basata sul carattere delle impurità sulla superficie del ghiaccio stesso.

"Ciò che mostriamo è che la Zona Nera è ricoperta da uno strato di polvere finemente distribuito, e nero di carbonio, che forniscono nutrimento per le alghe di colore scuro. Queste sono la causa principale dell'oscuramento", afferma il professor Alun Hubbard, il coautore dello studio e professore al CAGE—Centre for Arctic Gas Hydrate, Ambiente e clima all'UiT L'Università Artica della Norvegia.

Una cintura di sporcizia nella zona di fusione

La Zona Nera è una cintura letteralmente sporca dell'area di fusione – la zona di ablazione – della calotta glaciale. Più scura è questa zona di ablazione, più energia del sole assorbe, e più velocemente il ghiaccio si scioglie.

L'albedo è una misura della riflettanza della calotta glaciale. È il principale fattore che determina la quantità di radiazione solare in entrata utilizzata per sciogliere il ghiaccio ed è il principale feedback positivo nel cambiamento climatico dell'Artico. Superfici bianche luminose, come neve o ghiaccio puro, riflettono l'energia del sole, ma le superfici scure lo assorbono.

"Il fatto che un'ampia porzione del fianco occidentale della calotta glaciale della Groenlandia sia diventata scura significa che lo scioglimento è fino a cinque volte superiore a quello di una superficie di neve brillante", afferma Hubbard.

Alghe – un attore importante

Le alghe del ghiaccio sembrano essere uno dei principali attori in questo schema:anche il leggero aumento della temperatura atmosferica e la produzione di acqua liquida sembrano favorire la colonizzazione delle alghe sulla superficie del ghiaccio.

"Le alghe hanno bisogno di nutrienti e cibo, essenzialmente polvere, carbonio organico, e acqua. In estate, questi sono abbondanti e la fioritura algale decolla. Poiché le alghe sono di colore scuro, rinforzano la zona scura. In questo modo si ottiene un effetto di feedback positivo in cui la calotta glaciale assorbe ancora più radiazione solare producendo ancora più fusione".

Studio innovativo sui droni

La Zona Nera della calotta glaciale della Groenlandia è vasta e precedentemente osservata da satelliti come MODIS. Ma per questo studio gli scienziati hanno impiegato droni relativamente modesti – o veicoli aerei senza equipaggio (UAV) – per esaminare la cintura di ghiaccio oscurata con dettagli senza precedenti.

Mentre i dati satellitari sono ottimi per avere un quadro generale di ciò che sta accadendo nell'intera calotta glaciale della Groenlandia, funzionano solo con risoluzioni pixel davvero grossolane.

"Se lo confrontiamo con i pixel della fotocamera, anche i migliori satelliti per l'imaging della calotta glaciale hanno una risoluzione di decine di metri. Non possono vedere i dettagli di ciò che sta accadendo a terra. I nostri UAV ad ala fissa possono acquisire centinaia di immagini con risoluzioni pixel su scala centimetrica con un raggio operativo di centinaia di chilometri", afferma Hubbard.

Gli scienziati hanno potuto vedere in dettaglio di cosa è composta la zona oscura. In effetti, questo rilevamento UAV attraverso la zona di ablazione della calotta glaciale colma perfettamente il divario tra le persone a terra studiando cosa c'è sotto i loro piedi in una sola parte della calotta glaciale, e i dati satellitari che mostrano cosa sta succedendo sull'intera calotta glaciale.

"L'indagine UAV, con i suoi dettagli sorprendenti, ci permette di identificare e caratterizzare tutti i diversi tipi di superficie e impurità nell'intera zona scura, non solo una piccola parte locale di esso."