Le fluttuazioni delle masse delle più grandi calotte glaciali del mondo comportano importanti conseguenze per il futuro innalzamento del livello del mare, ma comprendendo la complicata interazione delle condizioni atmosferiche, le precipitazioni nevose ei processi di scioglimento non sono mai stati facili da misurare a causa della vastità e della lontananza inerenti ai paesaggi glaciali.

Molto è cambiato in meglio negli ultimi dieci anni, secondo un nuovo articolo di revisione scritto da ricercatori dell'Università del Colorado Boulder, NASA, Utrecht University e Delft University of Technology e recentemente pubblicato nel Rassegna di Geofisica .

Lo studio delinea miglioramenti nell'imaging satellitare e nelle apparecchiature di telerilevamento che hanno permesso agli scienziati di misurare la massa del ghiaccio in modo più dettagliato che mai.

"Abbiamo fatto molta strada negli ultimi 10 anni da una prospettiva osservativa, " ha detto Jan Lenaerts, autore principale della ricerca e assistente professore presso il Dipartimento di Scienze Atmosferiche e Oceaniche (ATOC) della CU Boulder. "Sapere cosa succede alle calotte glaciali in termini di massa in, mass out ci consente di collegare meglio le variazioni climatiche alla massa del ghiaccio e a quanto la massa è cambiata nel tempo".

Le calotte glaciali guadagnano principalmente massa dalle precipitazioni e la perdono a causa dello scarico del ghiaccio solido e del deflusso dell'acqua di fusione. Precipitazioni e deflussi, insieme ad altri processi di superficie, determinare collettivamente il bilancio di massa superficiale. La calotta glaciale antartica, il più grande del mondo, è freddo tutto l'anno con scioglimenti estivi solo marginali. Un piccolo aumento o diminuzione delle nevicate annue, poi, può fare una notevole differenza nella massa superficiale perché l'addizione o la sottrazione è composta su un'area enorme.

"La nevicata è dominante sull'Antartide e rimarrà tale per i prossimi decenni, " Ha detto Lenaerts. "E abbiamo visto che mentre l'atmosfera si riscalda a causa del cambiamento climatico, che porta a più nevicate, che in qualche modo mitiga la perdita di massa della calotta glaciale lì. Groenlandia, al contrario, sperimenta un abbondante scioglimento estivo, che controlla gran parte della sua perdita di ghiaccio presente e futura."

Negli anni passati, i modelli climatici non sarebbero stati in grado di rendere le sottigliezze delle nevicate in un'area così remota. Ora, grazie a stazioni meteorologiche automatizzate, sensori aerei e satelliti in orbita terrestre come la missione Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) della NASA, questi modelli sono stati notevolmente migliorati. Producono un realistico bilancio di massa della superficie della calotta glaciale, consentono una maggiore precisione spaziale e tengono conto della variazione regionale e della ridistribuzione della neve causata dal vento, un grado di dettaglio che sarebbe stato inaudito fino ai primi anni 2000.

"Se non hai la variabile di input corretta, parti con il piede sbagliato, " Lenaerts ha detto. "Ci siamo concentrati sulla nevicata perché influenza pesantemente il destino della calotta glaciale. Le osservazioni aeree e i satelliti sono stati determinanti nel fornire una visione migliore di tutti questi processi".

I sistemi radar a terra e i campioni di carote di ghiaccio forniscono un utile archivio storico, consentendo agli scienziati di tornare indietro nel tempo e osservare i cambiamenti nella calotta glaciale per lunghi periodi di tempo. Ma mentre le attuali tecnologie consentono un maggiore monitoraggio spaziale, non hanno la capacità di misurare la densità della neve, che è una variabile cruciale per tradurre queste misurazioni in cambiamenti di massa.

La più grande opportunità potrebbe risiedere nei contatori di raggi cosmici, che misurano direttamente il bilancio di massa della superficie misurando i neutroni prodotti dalle collisioni di raggi cosmici nell'atmosfera terrestre, che rimangono in acqua e possono essere letti da un sensore. Per lunghi periodi di tempo, una serie di questi dispositivi potrebbe teoricamente fornire ancora maggiori dettagli.

Globale, Lenaerts ha detto, il campo dell'osservazione della calotta glaciale è diventato maggiorenne negli ultimi anni, ma può ancora beneficiare di risorse aggiuntive.

"La comunità dei ricercatori che studiano questi problemi è ancora relativamente piccola, ma è già una comunità globale e l'interesse sta crescendo, ", ha detto. "Vorremmo arrivare a un punto in cui i processi di massa della calotta glaciale siano presi in considerazione nei modelli del clima globale e del sistema Terra, per mostrare davvero quel quadro più ampio."