Studenti di dottorato UC Davis Cordielyn Goodrich, Andrew Friedrichs e Jasmin McInerney con Sebastian Lavanchy dell'EPFL e l'aliante Storm Petrel sul ghiaccio accanto al rompighiaccio R/V Araon alla stazione Jang Bogo in Antartide nel gennaio 2019. Credito:Joe Haxel, OSU/NOAA
Un piccolo gruppo di scienziati e dottorandi dell'Università della California, Davis, recentemente tornato dall'Antartide, dove sono diventati il primo gruppo a raccogliere misurazioni di turbolenza da un aliante sottomarino sotto una piattaforma di ghiaccio.
Questa collaborazione multinazionale guidata dal Korea Polar Research Institute, o KOPRI, è stata solo la seconda volta che un aliante è stato schierato con successo sotto una piattaforma di ghiaccio.
Con questi dati, gli scienziati saranno in grado di comprendere meglio quanto velocemente si stanno sciogliendo le piattaforme di ghiaccio e di fare previsioni su come questi tassi cambieranno in scenari climatici futuri.
L'aliante, chiamato Storm Petrel, è un tipo di veicolo subacqueo autonomo dotato di ali. È stato distribuito sotto la piattaforma di ghiaccio di Nansen il 7 gennaio ed è riemerso 20 ore dopo l'8 gennaio. Il suo pacchetto di sensori ha permesso agli scienziati di quantificare il flusso di calore ed energia utilizzando un sistema che, mentre relativamente comune in acque libere, non era mai stato usato in questo modo sotto una piattaforma di ghiaccio.
"Ci sono voluti tre anni di sviluppo per arrivare a quelle 20 ore, e l'abbiamo fatto, " ha detto il ricercatore principale Alexander Forrest, un assistente professore presso l'UC Davis College of Engineering, che non è stato in grado di unirsi a questo viaggio ma ha partecipato con la sua squadra a distanza da Davis. "Sono abbastanza soddisfatto del successo del veicolo, ma in particolare dell'incredibile risultato dei nostri studenti della UC Davis che guidano le operazioni".
La frontiera ghiacciata
Inviare un aliante sottomarino sotto le piattaforme di ghiaccio dell'Antartide non è molto diverso dall'invio di uno strumento scientifico nello spazio. Dopo un'attenta pianificazione e calcoli, va via, nell'oscurità, con comunicazioni black-out fino a quando non riaffiora. In questi ambienti, o ritorna da solo o non torna affatto.
Mentre sotto la piattaforma di ghiaccio, l'aliante non ha inviato alcun segnale alla squadra per 20 ore. Quando è riemerso, i ricercatori a bordo della nave sono stati temporaneamente disconnessi da Internet. Questo ha lasciato Forrest, da solo a Davis e a guardarlo sullo schermo del suo computer, per essere l'unico a vedere quando è arrivato e gridare "Sì!"
In aggiunta alla sfida di operare in questo ambiente estremo, l'aliante doveva essere dispiegato in modo molto preciso in un pennacchio di acqua "super cool" - un compito difficile che Forrest paragona al volo di Luke Skywalker attraverso le strette trincee della Morte Nera - in modo che potesse essere pilotato, fuori uso, dentro e fuori senza colpire la superficie o il fondo dell'oceano.
Curiosità:quando l'acqua si raffredda molto lentamente può rimanere liquida oltre il punto di congelamento. Perché ciò accada, deve essere così puro da non avere una superficie su cui possano crescere i cristalli di ghiaccio. Questa è chiamata acqua superraffreddata. Gli scienziati stavano inseguendo questo pennacchio perché indica la posizione dell'acqua di fusione.
"Stiamo cercando di capire le dinamiche di questo sistema e cosa sta facendo questo pennacchio, " Ha detto Forrest. "Quel pennacchio era molto più alto nella colonna d'acqua nel 2019 rispetto al 2017, che indica che potrebbe verificarsi più acqua di disgelo, il che è certamente motivo di preoccupazione e dovrebbe essere ulteriormente approfondito".
banchi di ghiaccio, ghiacciai e innalzamento del livello del mare
Sebastien Lavanchy dell'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne e Cordielyn Goodrich dell'UC Davis osservano le scogliere di Cape Wheatstone sulla penisola di Hallett dal rompighiaccio R/V Araon nel gennaio 2019. Credit:Jasmin McInerney/UC Davis
I banchi di ghiaccio si sono sempre sciolti, ma in un'era di riscaldamento degli ambienti polari, ora sta accadendo più velocemente. La maggior parte dello scioglimento avviene dove il ghiaccio incontra l'oceano e passa in gran parte inosservato, fino a quando una piattaforma di ghiaccio non crolla, un evento sempre più frequente nell'ultimo decennio.
A differenza delle piattaforme di ghiaccio, i ghiacciai sono terrestri. In tutti i paesaggi polari, i ghiacciai avanzano, contribuendo direttamente all'innalzamento del livello del mare. Le piattaforme di ghiaccio fanno già parte dell'oceano, passando costantemente da uno stato solido a uno liquido. Le piattaforme di ghiaccio non fanno aumentare direttamente il livello del mare, ma servono a sostenere il ghiaccio glaciale sulla terraferma. Quando le piattaforme di ghiaccio cadono, dall'Artico all'Antartico, questo effetto stabilizzante è perso, liberando il ghiaccio glaciale per accelerare il suo viaggio dalla terra all'oceano.
"I cambiamenti alla superficie del ghiaccio sono a volte facilmente identificabili, ma spesso è difficile comprendere appieno quali cambiamenti stanno avvenendo sotto il ghiaccio, ", ha affermato Jasmin McInerney, dottoranda della UC Davis. "Ciò porta a molte speculazioni a meno che i team di robotica come il nostro non siano in grado di raggiungere fisicamente questi luoghi. Con così tante conseguenze della scomparsa della piattaforma di ghiaccio, è importante sbarazzarsi del maggior numero possibile di incognite per stimare quando ciò potrebbe verificarsi".
La piattaforma di ghiaccio di Nansen è relativamente piccola rispetto a sistemi più grandi come il Ronne-Filchner, Ross o Thwaites banchi di ghiaccio. La squadra internazionale, guidato da KOPRI, prevede di applicare le stesse tecniche sviluppate in questo progetto sulla piattaforma di ghiaccio di Thwaites. Forrest e il suo team intendono unirsi per continuare a sviluppare strumenti e tecniche di osservazione robotica.
