Il progetto ROSETTA-Ice, un triennio, indagine multi-istituzionale di raccolta dati del ghiaccio antartico, ha assemblato una vista senza precedenti della Ross Ice Shelf, la sua struttura e come è cambiata nel tempo. In uno studio pubblicato oggi in Geoscienze naturali , i membri del team ROSETTA-Ice spiegano in dettaglio come hanno scoperto un'antica struttura geologica che limita il flusso dell'acqua dell'oceano. La scoperta suggerisce che le correnti oceaniche locali possono svolgere un ruolo fondamentale nel futuro ritiro della piattaforma di ghiaccio.

Le piattaforme di ghiaccio sono enormi distese di ghiaccio galleggiante che rallentano il flusso del ghiaccio antartico nell'oceano. ROSETTA-Ice ha raccolto dati dall'enorme piattaforma di ghiaccio di Ross, che aiuta a rallentare il flusso di circa il 20 percento del ghiaccio radicato dell'Antartide nell'oceano, equivalente a 38 piedi di aumento del livello globale del mare. Il ghiaccio dell'Antartide si sta già sciogliendo a un ritmo accelerato. Prevedere come cambierà la piattaforma di ghiaccio mentre il pianeta continua a riscaldarsi richiede la comprensione dei modi complessi in cui il ghiaccio, oceano, atmosfera e geologia interagiscono tra loro.

Per comprendere meglio questi processi, il team multidisciplinare ROSETTA-Ice si è avvicinato al Ross Ice Shelf proprio come gli esploratori che visitano un nuovo pianeta per la prima volta. Il team ha affrontato la sfida chiave di come raccogliere dati da una regione delle dimensioni della Spagna, e dove il ghiaccio spesso più di mille piedi impedisce le più tradizionali indagini del fondale marino. La soluzione era IcePod, un sistema unico nel suo genere progettato per raccogliere dati ad alta risoluzione nelle regioni polari. IcePod è stato sviluppato presso il Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University e montato su un aereo cargo. I suoi strumenti misurano l'altezza della piattaforma di ghiaccio, spessore e struttura interna, e il segnale magnetico e gravitazionale della roccia sottostante.

Ogni volta che la squadra volava attraverso la piattaforma di ghiaccio, il magnetometro dell'IcePod (che misura il campo magnetico terrestre) ha mostrato un segnale piatto e quasi immutabile. Questo è, fino a metà della banchisa, quando lo strumento prese vita, mostrando grandi variazioni, proprio come il battito cardiaco su un cardiogramma. Quando la squadra ha mappato i risultati, divenne chiaro che questo "battito del cuore" appariva sempre nel mezzo della piattaforma di ghiaccio, identificare un segmento precedentemente non mappato del confine geologico tra l'Antartide orientale e occidentale.

Il team ha quindi utilizzato le misurazioni di IcePod del campo gravitazionale terrestre per modellare la forma del fondo marino sotto la piattaforma di ghiaccio. "Potevamo vedere che il confine geologico stava rendendo il fondo marino sul lato orientale dell'Antartico molto più profondo di quello occidentale, e questo influenza il modo in cui l'acqua dell'oceano circola sotto la piattaforma di ghiaccio, "ha spiegato Kirsty Tinto, il ricercatore Lamont che ha guidato tutte e tre le spedizioni sul campo ed è l'autore principale dello studio.

Utilizzando la nuova mappa dei fondali sotto la piattaforma di ghiaccio, il team ha eseguito un modello di circolazione oceanica e il suo effetto sullo scioglimento della piattaforma di ghiaccio. Rispetto al mare di Amundsen a est, dove l'acqua calda attraversa la piattaforma continentale per provocare il rapido scioglimento delle piattaforme di ghiaccio, poca acqua calda raggiunge il Ross Ice Shelf. Nel Mare di Ross il calore dell'oceano profondo viene rimosso dalla fredda atmosfera invernale in una regione di acque aperte, chiamato il Ross Shelf Polynya, prima di scorrere sotto la piattaforma di ghiaccio. Il modello ha mostrato che questa acqua fredda scioglie porzioni più profonde dei ghiacciai dell'Antartico orientale, ma è allontanato dal lato antartico occidentale dal cambiamento di profondità all'antico confine tettonico.

In un colpo di scena a sorpresa, però, il team ha scoperto che la polynya contribuisce anche a una regione di intenso scioglimento estivo lungo il bordo anteriore della piattaforma di ghiaccio. Questo scioglimento è stato confermato nelle immagini radar della struttura interna della piattaforma di ghiaccio. "Abbiamo scoperto che la perdita di ghiaccio dalla piattaforma di ghiaccio di Ross e il flusso del ghiaccio a terra adiacente sono sensibili ai cambiamenti nei processi lungo il fronte del ghiaccio, come un aumento del riscaldamento estivo se il ghiaccio marino o le nuvole diminuiscono, "ha detto Laurie Padman, un co-autore e scienziato senior presso Earth and Space Research.

Globale, i risultati indicano che i modelli utilizzati per prevedere la perdita di ghiaccio antartico nei climi futuri devono considerare il cambiamento delle condizioni locali vicino al fronte del ghiaccio, non solo i cambiamenti su larga scala nella circolazione dell'acqua calda e profonda. "Abbiamo scoperto che sono questi processi locali che dobbiamo comprendere per fare previsioni valide, " disse Tinto.