I ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo per consentire la prima misurazione diretta del tasso di fusione sottomarino di un ghiacciaio di marea, e, così facendo, hanno concluso che gli attuali modelli teorici potrebbero sottostimare lo scioglimento glaciale fino a due ordini di grandezza.

In un progetto finanziato dalla National Science Foundation, un team di scienziati, guidato dall'oceanografo dell'Università dell'Oregon Dave Sutherland, ha studiato lo scioglimento del sottosuolo del Ghiacciaio LeConte, che sfocia nella baia di LeConte a sud di Juneau, dell'Alaska.

I risultati della squadra, che potrebbe portare a una migliore previsione dell'innalzamento del livello del mare dovuto al clima, sono stati pubblicati nel numero del 26 luglio della rivista Scienza .

In precedenza, le misurazioni dello scioglimento diretto sono state effettuate sulle piattaforme di ghiaccio in Antartide perforando l'interfaccia ghiaccio-oceano sottostante. Nel caso di ghiacciai a parete verticale che terminano nell'oceano, però, quelle tecniche non sono disponibili.

"Non abbiamo quella piattaforma per poter accedere al ghiaccio in questo modo, " disse Sutherland, un professore del Dipartimento di Scienze della Terra dell'UO. "I ghiacciai dell'acqua di marea si stanno sempre staccando e si muovono molto rapidamente, e non vorrai prendere una barca lassù troppo da vicino."

La maggior parte delle ricerche precedenti sullo scioglimento sottomarino dei ghiacciai si basava su modelli teorici, misurare le condizioni vicino ai ghiacciai e quindi applicare la teoria per prevedere i tassi di fusione. Ma questa teoria non era mai stata testata direttamente.

"Questa teoria è ampiamente utilizzata nel nostro campo, ", ha affermato la coautrice dello studio Rebecca H. Jackson, un oceanografo della Rutgers University che è stato ricercatore post-dottorato presso la Oregon State University durante il progetto. "È usato nei modelli dei ghiacciai per studiare domande come:come risponderà il ghiacciaio se l'oceano si riscalda di uno o due gradi?"

Per testare questi modelli sul campo, il team di ricerca di oceanografi e glaciologi ha utilizzato un sonar multiraggio per scansionare l'interfaccia oceano-ghiaccio del ghiacciaio da un peschereccio sei volte nell'agosto 2016 e cinque volte nel maggio 2017.

Il sonar ha permesso al team di visualizzare e profilare ampie aree del ghiaccio sottomarino, dove il ghiacciaio drena dallo Stikine Icefield. Sono stati raccolti anche i dati sulla temperatura, salinità e velocità dell'acqua a valle del ghiacciaio, che ha permesso ai ricercatori di stimare il flusso dell'acqua di disgelo.

Hanno quindi cercato i cambiamenti nei modelli di fusione che si sono verificati tra le misurazioni di agosto e maggio.

"Abbiamo misurato sia le proprietà dell'oceano di fronte al ghiacciaio che i tassi di fusione, e abbiamo scoperto che non sono correlati nel modo in cui ci aspettavamo, " ha detto Jackson. "Queste due serie di misurazioni mostrano che i tassi di fusione sono significativamente, a volte fino a un fattore 100, superiore a quello che la teoria esistente avrebbe previsto."

Esistono due categorie principali di scioglimento glaciale:scioglimento guidato dallo scarico e scioglimento ambientale. Lo scarico subglaciale si verifica quando grandi volumi, o pennacchi, di acqua di disgelo galleggiante vengono rilasciati sotto il ghiacciaio. Il pennacchio si combina con l'acqua circostante per acquisire velocità e volume mentre si alza rapidamente contro la parete glaciale. La corrente divora costantemente la parete del ghiacciaio, scavalcando il ghiacciaio prima di diffondersi nelle acque circostanti.

La maggior parte degli studi precedenti sulle interazioni ghiaccio-oceano si sono concentrati su questi pennacchi di scarico. I pennacchi, però, tipicamente interessano solo un'area ristretta della parete del ghiacciaio, mentre lo scioglimento ambientale copre invece il resto della parete glaciale.

Le previsioni hanno stimato che la fusione ambientale sia 10-100 volte inferiore alla fusione di scarico, e, come tale, è spesso ignorato come insignificante, disse Sutherland, che dirige l'Oceans and Ice Lab dell'UO.

Il team di ricerca ha scoperto che i tassi di scioglimento sottomarino erano alti sulla superficie del ghiacciaio in entrambe le stagioni esaminate, e che il tasso di fusione aumenta dalla primavera all'estate.

Mentre lo studio si è concentrato su un ghiacciaio terminale marino, Jackson ha detto, il nuovo approccio dovrebbe essere utile a tutti i ricercatori che stanno studiando i tassi di fusione in altri ghiacciai. Ciò contribuirebbe a migliorare le proiezioni dell'innalzamento del livello globale del mare, lei ha aggiunto.

"Il futuro innalzamento del livello del mare è determinato principalmente da quanto ghiaccio è immagazzinato in queste calotte glaciali, " Ha detto Sutherland. "Ci stiamo concentrando sulle interfacce oceano-ghiaccio, perché è da lì che proviene lo scioglimento e il ghiaccio extra che controllano la velocità con cui il ghiaccio viene perso. Per migliorare la modellazione, dobbiamo saperne di più su dove avviene la fusione e sui feedback coinvolti".