L'oceano che circonda l'Antartide svolge un ruolo cruciale nella regolazione del bilancio di massa della copertura di ghiaccio del continente. Ora sappiamo che l'assottigliamento del ghiaccio che colpisce quasi un quarto della calotta glaciale dell'Antartico occidentale è chiaramente collegato all'oceano.

La connessione tra l'Oceano Antartico e la calotta glaciale dell'Antartide risiede nelle piattaforme di ghiaccio:enormi lastre di ghiaccio glaciale, di molte centinaia di metri di spessore, che galleggiano sull'oceano. Le piattaforme di ghiaccio si frantumano contro le coste e le isole e sostengono il deflusso del ghiaccio frantumato. Quando l'oceano erode le piattaforme di ghiaccio dal basso, questa azione di sostegno è ridotta.

Mentre alcune piattaforme di ghiaccio si stanno assottigliando rapidamente, altri rimangono stabili, e la chiave per comprendere queste differenze si trova negli oceani nascosti sotto le piattaforme di ghiaccio. La nostra ricerca pubblicata di recente esplora i processi oceanici che guidano lo scioglimento della piattaforma di ghiaccio più grande del mondo. Dimostra che un processo spesso trascurato sta guidando la rapida fusione di una parte fondamentale dello scaffale.

Le impronte dell'oceano sulla calotta glaciale si sciolgono

La rapida perdita di ghiaccio dall'Antartide è spesso collegata alle acque profonde circumpolari (CDW). Questa massa d'acqua relativamente calda (+1°C) e salata, che si trova a profondità inferiori a 300 metri intorno all'Antartide, può portare a un rapido scioglimento. Per esempio, nel sud-est del Pacifico, lungo la costa del Mare di Amundsen nell'Antartide occidentale, CDW attraversa la piattaforma continentale in canali profondi ed entra nelle cavità della piattaforma di ghiaccio, guidando il rapido scioglimento e assottigliamento.

interessante, non tutte le piattaforme di ghiaccio si stanno sciogliendo rapidamente. Le più grandi piattaforme di ghiaccio, tra cui le vaste piattaforme di ghiaccio di Ross e Filchner-Ronne, appaiono vicini all'equilibrio. Sono in gran parte isolati da CDW dalle acque fredde che li circondano.

Gli effetti contrastanti di CDW e acque fredde di scaffale, combinato con la loro distribuzione, spiegare gran parte della variabilità nello scioglimento che osserviamo oggi intorno all'Antartide. Ma nonostante gli sforzi in corso per sondare le cavità della piattaforma di ghiaccio, questi mari nascosti rimangono tra le parti meno esplorate degli oceani della Terra.

È in questo contesto che la nostra ricerca esplora un nuovo set di dati di osservazioni oceanografiche e tassi di scioglimento dalla più grande piattaforma di ghiaccio del mondo.

Sotto la piattaforma di ghiaccio Ross

Nel 2011, abbiamo usato un pozzo di trivellazione profondo 260 metri che era stato fuso attraverso l'angolo nord-occidentale della piattaforma di ghiaccio di Ross, a sette chilometri dal mare aperto, utilizzare strumenti che monitorino le condizioni oceaniche e i tassi di scioglimento sotto il ghiaccio. Gli strumenti sono rimasti in vigore per quattro anni.

Le osservazioni hanno mostrato che, lungi dall'essere una tranquilla acqua stagnante, le condizioni sotto la piattaforma di ghiaccio cambiano continuamente. Temperatura dell'acqua, salinità e correnti seguono un forte ciclo stagionale, il che suggerisce che l'acqua di superficie calda dal nord del fronte di ghiaccio viene attirata verso sud nella cavità durante l'estate.

I tassi di fusione nel sito di ormeggio sono in media di 1,8 metri all'anno. Sebbene questo tasso sia molto più basso delle piattaforme di ghiaccio colpite dal caldo CDW, è dieci volte superiore al tasso medio per il Ross Ice Shelf. La forte variabilità stagionale del tasso di fusione suggerisce che questo hotspot di fusione è legato all'afflusso estivo.

Per valutare la portata di questo effetto, abbiamo utilizzato un radar ad alta precisione per mappare i tassi di fusione basale in una regione di circa 8, 000 chilometri quadrati intorno al sito di ormeggio. Osservazioni accurate in circa 80 siti ci hanno permesso di misurare il movimento verticale della base di ghiaccio e degli strati interni all'interno della piattaforma di ghiaccio nell'arco di un anno. Potremmo quindi determinare quanto del diradamento è stato causato dalla fusione basale.

Lo scioglimento è stato più veloce vicino al fronte del ghiaccio, dove abbiamo osservato tassi di scioglimento a breve termine fino a 15 centimetri al giorno, diversi ordini di grandezza superiori al tasso medio della piattaforma di ghiaccio. Tassi di fusione ridotti con la distanza dal fronte del ghiaccio, ma il rapido scioglimento si estendeva ben oltre il luogo di ormeggio. Lo scioglimento della regione di indagine ha rappresentato circa il 20% del totale dell'intera piattaforma di ghiaccio.

L'immagine più grande

Perché questa regione dello scaffale si sta sciogliendo molto più rapidamente che altrove? Come spesso accade nell'oceano, sembra che i venti svolgano un ruolo chiave.

Durante l'inverno e la primavera, forti venti catabatici spazzano la piattaforma di ghiaccio di Ross occidentale e spingono il ghiaccio marino dalla costa. Ciò porta alla formazione di un'area priva di ghiaccio marino, una polinia, dove l'oceano è esposto all'atmosfera. Durante l'inverno, questa zona di oceano aperto si raffredda rapidamente e cresce il ghiaccio marino. Ma durante la primavera e l'estate, la superficie scura dell'oceano assorbe il calore del sole e riscalda, formando una piscina di superficie calda con abbastanza calore per guidare la fusione osservata.

Sebbene i tassi di fusione che osserviamo siano di gran lunga inferiori a quelli osservati sulle piattaforme di ghiaccio influenzate da CDW, le osservazioni suggeriscono che per il Ross Ice Shelf, il calore superficiale è importante.

Dato che questo calore è strettamente legato al clima superficiale, è probabile che le previste riduzioni del ghiaccio marino entro il prossimo secolo aumenteranno i tassi di fusione basale. Mentre il rapido scioglimento che abbiamo osservato è attualmente bilanciato dall'afflusso di ghiaccio, i modelli dei ghiacciai mostrano che questa è una regione strutturalmente critica in cui la piattaforma di ghiaccio è bloccata contro l'isola di Ross. Qualsiasi aumento dei tassi di fusione potrebbe ridurre il rafforzamento dell'isola di Ross, aumentare lo scarico del ghiaccio terrestre, e infine aumentare il livello del mare.

Anche se c'è ancora molto da imparare su questi processi, e ulteriori sorprese sono certe, una cosa è chiara. L'oceano gioca un ruolo chiave nelle dinamiche della calotta glaciale dell'Antartide e per capire la stabilità della calotta glaciale dobbiamo guardare all'oceano.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.