La Terra è finalmente libera di rialzarsi dopo centinaia di migliaia di anni di soppressione dei ghiacci.

Quella, Certo, è una dichiarazione provocatoria, però, dal punto di vista della Terra, in effetti è vero. L'isola dei pini, Thwaites, Haynes, Ghiacciai Smith e Kohler, situato nell'Amundsen Sea Embayment dell'Antartide occidentale (vedi la mappa qui sotto), sono stati i protagonisti di molti titoli allarmanti riguardanti il ​​ritmo accelerato dello scioglimento dei ghiacci, il possibile crollo della calotta glaciale dell'Antartico occidentale, e l'innalzamento del livello del mare.

Ed è vero:l'Amundsen Sea Embayment è una delle regioni più importanti del mondo in termini di scioglimento dei ghiacci.

Questi ghiacciai contengono abbastanza ghiaccio per coprire un'area delle dimensioni della Danimarca (43, 000 chilometri quadrati) con più di 11 chilometri di ghiaccio, che aumenterebbe il livello del mare globale di 1,2 metri se dovesse sciogliersi tutto in una volta.

Quella massiccia quantità di ghiaccio sta caricando e spingendo sulla superficie della Terra dall'inizio dell'ultima era glaciale, 115, 000 anni fa. Così, cosa possiamo aspettarci quando si scioglie e la pressione che esercita aumenta?

Il nostro nuovo studio pubblicato su Scienza ha alcune risposte.

Parti dell'Antartide occidentale sono in aumento

Al culmine dell'ultima era glaciale, il ghiaccio copriva un'area molto più ampia dell'Amundsen Sea Embayment di quanto non faccia oggi, ma si è ridotto fino a raggiungere la sua configurazione moderna intorno alle 10, 000 anni fa, come mostrato nella figura sottostante.

Da allora, i ghiacciai di questa regione sono rimasti pressoché stabili fino a circa 200 anni fa, quando hanno iniziato a sciogliersi e ritirarsi. Questo è successo lentamente all'inizio, ma c'è stato un chiaro aumento della perdita di ghiaccio dal 2005.

Il nostro studio mostra che la superficie terrestre, progressivamente alleviato dal grande fardello del ghiaccio, sta finalmente salendo e lo sta facendo a un ritmo accelerato – fino a 41 millimetri l'anno nel 2014, che è da quattro a cinque volte più veloce del previsto.

Il GPS registra la terra in aumento

Per vedere come la terra sotto la calotta glaciale sta rispondendo alla recente perdita di ghiaccio, abbiamo studiato i dati raccolti da strumenti GPS (Global Positioning System) ad alta precisione posizionati su affioramenti rocciosi remoti nell'Antartide occidentale.

Questi sensori GPS funzionano più o meno allo stesso modo del GPS del tuo telefono o della tua auto, ma sono molto più precisi e possono misurare movimenti di millimetri. Più importante, i sensori GPS misurano anche i movimenti verticali (come l'innalzamento del substrato roccioso) così come i movimenti orizzontali.

In questo modo, possono effettivamente misurare il sollevamento della terra mentre la calotta glaciale si scioglie.

Un team guidato dal professor Terry Wilson dell'Ohio State University (OSU), installato i sensori più di dieci anni fa, sia GPS che stazioni sismiche.

Dopo quello che direi uno sforzo eroico per installare e mantenere la rete di sensori in uno dei luoghi meno accessibili del pianeta, il team è stato premiato con dati incredibilmente preziosi, che raccontano una storia incredibile sulla Terra.

Nello specifico, abbiamo scoperto una struttura della Terra molto diversa da quella che si pensava esistesse sotto la calotta glaciale, che sta spingendo il substrato roccioso sotto il ghiaccio a sollevarsi più velocemente del previsto.

Perché la terra si solleva quando il ghiaccio si scioglie?

Per spiegare questo, dobbiamo capire il processo attraverso il quale la terra sorge, noto come aggiustamento isostatico glaciale per dargli il nome proprio.

Un'utile analogia è immaginare la struttura della Terra sotto l'Antartide come un materasso a doppio strato con un elastico, strato elastico nella parte superiore e uno spesso, memory foam sotto.

Mentre il ghiaccio si assottiglia, la terra immediatamente sotto la calotta di ghiaccio si solleva rapidamente in risposta alla perdita di peso. Questo è come lo strato elastico nella parte superiore del tuo materasso, che balza indietro quando ti alzi dal letto. Questa risposta immediata è chiamata rimbalzo elastico.

In secondo luogo, c'è un sollevamento ritardato mentre il mantello sotto il substrato roccioso risponde. Questo è analogo allo strato di memory foam più profondo del materasso. Come il memory foam, il mantello "ricorda" il suo carico passato per un po' prima di tornare lentamente al suo originale, forma scarica.

Se il mantello è rigido, questo sollevamento ritardato, avviene molto lentamente su scale temporali di millenni o più. Questo è ciò che vediamo oggi in Nord America e in Scandinavia, dove la terra è ancora in aumento (di un centimetro all'anno) per "cancellare" l'impronta lasciata dalle vaste calotte glaciali che un tempo ricoprivano l'emisfero settentrionale durante l'ultima era glaciale.

Al contrario, se il manto è morbido e pieno d'acqua, sarà molto meno viscoso (cioè meno resistente al flusso), e risponderà molto più rapidamente a una perdita di ghiaccio sopra. In questo caso, la "memoria" del mantello persisterà solo per decenni o secoli e il sollevamento dipenderà principalmente dalla recente perdita di ghiaccio. Più elevazione vediamo, più morbido è il mantello sottostante.

È questa rapida risposta di superficie che abbiamo ora rilevato sotto l'Antartide, suggerendo la presenza di un morbido manto.

Un manto più morbido del previsto

Un mantello morbido e caldo si trova tipicamente nelle aree tettoniche molto attive ai margini delle placche tettoniche. E tassi di aumento molto veloci, come quelli registrati nel nostro studio, si verificano solo dove anche il ghiaccio si sta sciogliendo attivamente, come Alaska (anche qui e qui), Islanda (anche qui), e Patagonia.

Sebbene l'Amundsen Sea Embayment non sia tettonicamente attivo, condivide alcune caratteristiche comuni con questi luoghi, compresa la presenza di vulcani e sistemi di rift. Così, ci aspettavamo di vedere un po' di un rimbalzo ritardato (sollevamento) in aggiunta alla risposta elastica istantanea. Ma quello che abbiamo trovato è andato oltre la nostra più sfrenata immaginazione.

Con GPS, abbiamo misurato (e continuiamo a misurare) un tasso di sollevamento fino a cinque volte più veloce del rimbalzo elastico, il che significa che il mantello è molto morbido.

Questo è 100 volte meno viscoso rispetto al Nord America, e 10 volte meno viscoso di quello che ci aspettavamo.

Implicazioni profonde per la proiezione futura dell'innalzamento del livello del mare globale

I nostri risultati hanno una serie di importanti implicazioni per gli scienziati da studiare ulteriormente, come migliorare la nostra conoscenza della risposta della Terra solida ai processi di scioglimento dei ghiacci in Antartide, che a sua volta è molto importante per comprendere l'evoluzione a lungo termine del livello del mare del ciclo dell'era glaciale.

Ma sono le implicazioni per il contributo a brevissimo termine all'innalzamento del livello del mare che hanno attirato l'attenzione di molte persone, poiché il substrato roccioso in aumento potrebbe rallentare il ritiro del ghiaccio e forse persino proteggere la calotta glaciale dal collasso.

Non abbiamo ancora studiato queste implicazioni e i processi coinvolti sono complessi, ma chiarirli sicuramente migliorerà l'affidabilità delle future proiezioni dell'innalzamento del livello del mare nella corsa contro il cambiamento climatico. Lo esploreremo più in dettaglio nel prossimo articolo.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di ScienceNordic, la fonte affidabile per le notizie scientifiche in lingua inglese dai paesi nordici. Leggi la storia originale qui.