Una gigantesca cavità:due terzi dell'area di Manhattan e quasi 1, 300 metri di altezza, che cresce sul fondo del ghiacciaio Thwaites nell'Antartide occidentale è una delle numerose scoperte inquietanti riportate in un nuovo studio condotto dalla NASA sul ghiacciaio in disintegrazione. I risultati evidenziano la necessità di osservazioni dettagliate della parte inferiore dei ghiacciai antartici per calcolare la velocità con cui il livello del mare globale aumenterà in risposta ai cambiamenti climatici.

I ricercatori si aspettavano di trovare alcuni spazi tra il ghiaccio e il substrato roccioso sul fondo di Thwaites, dove l'acqua dell'oceano potrebbe fluire e sciogliere il ghiacciaio dal basso. Le dimensioni e il tasso di crescita esplosivo del nuovo buco, però, li ha sorpresi. È abbastanza grande da contenere 14 miliardi di tonnellate di ghiaccio, e la maggior parte di quel ghiaccio si è sciolto negli ultimi tre anni.

"Abbiamo sospettato per anni che Thwaites non fosse strettamente attaccato alla roccia sottostante, ", ha affermato Eric Rignot dell'Università della California, Irvine, e il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. Rignot è coautore del nuovo studio, che è stato pubblicato oggi in Progressi scientifici . "Grazie a una nuova generazione di satelliti, possiamo finalmente vedere il dettaglio, " Egli ha detto.

La cavità è stata rivelata dal radar che penetra nel ghiaccio nell'operazione IceBridge della NASA, una campagna aerea iniziata nel 2010 che studia le connessioni tra le regioni polari e il clima globale. I ricercatori hanno anche utilizzato i dati di una costellazione di radar ad apertura sintetica spaziali italiani e tedeschi. Questi dati ad altissima risoluzione possono essere elaborati da una tecnica chiamata interferometria radar per rivelare come la superficie del suolo sottostante si è spostata tra le immagini.

"[La dimensione di] una cavità sotto un ghiacciaio gioca un ruolo importante nello scioglimento, " ha detto l'autore principale dello studio, Pietro Milillo di JPL. "Mentre più calore e acqua entrano sotto il ghiacciaio, si scioglie più velocemente."

I modelli numerici delle calotte glaciali utilizzano una forma fissa per rappresentare una cavità sotto il ghiaccio, piuttosto che permettere alla cavità di cambiare e crescere. La nuova scoperta implica che questa limitazione molto probabilmente fa sì che quei modelli sottovalutino la velocità con cui Thwaites sta perdendo ghiaccio.

Circa le dimensioni della Florida, Il ghiacciaio Thwaites è attualmente responsabile di circa il 4% dell'innalzamento globale del livello del mare. Contiene abbastanza ghiaccio per sollevare l'oceano mondiale di poco più di 2 piedi (65 centimetri) e blocca i ghiacciai vicini che aumenterebbero il livello del mare di altri 8 piedi (2,4 metri) se tutto il ghiaccio fosse perso.

Thwaites è uno dei posti più difficili da raggiungere sulla Terra, ma sta per diventare più conosciuto che mai. La National Science Foundation degli Stati Uniti e il British National Environmental Research Council stanno organizzando un progetto sul campo quinquennale per rispondere alle domande più critiche sui suoi processi e caratteristiche. L'International Thwaites Glacier Collaboration inizierà i suoi esperimenti sul campo nell'estate dell'emisfero australe del 2019-20.

Come gli scienziati misurano la perdita di ghiaccio

Non c'è modo di monitorare i ghiacciai antartici dal livello del suolo a lungo termine. Anziché, gli scienziati usano i dati di strumenti satellitari o aerei per osservare le caratteristiche che cambiano quando un ghiacciaio si scioglie, come la velocità del flusso e l'altezza della superficie.

Un'altra caratteristica mutevole è la linea di fondo di un ghiacciaio - il luogo vicino al bordo del continente dove si solleva dal suo letto e inizia a galleggiare sull'acqua di mare. Molti ghiacciai antartici si estendono per miglia oltre le loro linee di fondo, galleggiando sull'oceano aperto.

Proprio come una barca a terra può galleggiare di nuovo quando il peso del suo carico viene rimosso, un ghiacciaio che perde il peso del ghiaccio può galleggiare sulla terra dove prima si attaccava. Quando questo accade, la linea di messa a terra si ritira verso l'interno. Che espone più della parte inferiore di un ghiacciaio all'acqua di mare, aumentando la probabilità che la sua velocità di fusione acceleri.

Un ritiro irregolare

Per Thwaites, "Stiamo scoprendo diversi meccanismi di ritirata, "Ha detto Millilo. Diversi processi in varie parti del fronte del ghiacciaio lungo 100 miglia (160 chilometri) stanno mettendo fuori sincrono i tassi di ritiro della linea di terra e di perdita di ghiaccio.

L'enorme cavità si trova sotto il tronco principale del ghiacciaio sul lato occidentale, il lato più lontano dalla penisola antartica occidentale. In questa regione, mentre la marea sale e scende, la linea di messa a terra si ritira e avanza attraverso una zona di circa 2-3 miglia (da 3 a 5 chilometri). Il ghiacciaio si è staccato da una cresta nel substrato roccioso a un ritmo costante di circa 0,4 a 0,5 miglia (da 0,6 a 0,8 chilometri) all'anno dal 1992. Nonostante questo tasso stabile di ritiro della linea di messa a terra, il tasso di fusione su questo lato del ghiacciaio è estremamente alto.

"Sul versante orientale del ghiacciaio, la ritirata della linea di terra procede attraverso piccoli canali, forse un chilometro di larghezza, come dita che giungono sotto il ghiacciaio per scioglierlo dal basso, " disse Milillo. In quella regione, il tasso di ritiro della linea di messa a terra è raddoppiato da circa 0,4 miglia (0,6 chilometri) all'anno dal 1992 al 2011 a 0,8 miglia (1,2 chilometri) all'anno dal 2011 al 2017. Anche con questo ritiro accelerato, però, i tassi di fusione su questo lato del ghiacciaio sono inferiori rispetto al lato occidentale.

Questi risultati evidenziano che le interazioni ghiaccio-oceano sono più complesse di quanto precedentemente compreso.

Milillo spera che i nuovi risultati saranno utili per i ricercatori della International Thwaites Glacier Collaboration mentre si preparano per il loro lavoro sul campo. "Tali dati sono essenziali affinché le parti sul campo si concentrino sulle aree in cui si trova l'azione, perché la linea di messa a terra si sta ritirando rapidamente con schemi spaziali complessi, " Egli ha detto.

"Comprendere i dettagli di come l'oceano si scioglie questo ghiacciaio è essenziale per proiettare il suo impatto sull'innalzamento del livello del mare nei prossimi decenni, " ha detto Rigno.