La calotta glaciale dell'Antartide si estende quasi il doppio dell'area degli Stati Uniti contigui, e il suo confine terrestre è sostenuto da massicci, banchi di ghiaccio galleggianti che si estendono per centinaia di miglia sulle gelide acque dell'Oceano Antartico. Quando queste piattaforme di ghiaccio collassano nell'oceano, espongono torreggianti scogliere di ghiaccio lungo il confine dell'Antartide.
Gli scienziati hanno ipotizzato che le scogliere di ghiaccio più alte di 90 metri (circa l'altezza della Statua della Libertà) crollerebbero rapidamente sotto il loro stesso peso, contribuendo a più di 6 piedi di innalzamento del livello del mare entro la fine del secolo, abbastanza da inondare completamente Boston e altre città costiere. Ma ora i ricercatori del MIT hanno scoperto che questa particolare previsione potrebbe essere sopravvalutata.
In un articolo pubblicato oggi in Lettere di ricerca geofisica , il team riferisce che per far crollare completamente una scogliera di ghiaccio di 90 metri, le piattaforme di ghiaccio che sostengono la scogliera dovrebbero rompersi molto rapidamente, nel giro di poche ore, un tasso di perdita di ghiaccio che non è stato osservato nella documentazione moderna.
"Le piattaforme di ghiaccio sono spesse circa un chilometro, e alcuni sono delle dimensioni del Texas, ", afferma la studentessa laureata del MIT Fiona Clerc. "Per entrare in fallimenti catastrofici di scogliere di ghiaccio davvero alte, dovresti rimuovere queste piattaforme di ghiaccio in poche ore, il che sembra improbabile, indipendentemente dallo scenario del cambiamento climatico".
Se una piattaforma di ghiaccio di supporto dovesse sciogliersi per un periodo più lungo di giorni o settimane, piuttosto che ore, i ricercatori hanno scoperto che la scogliera di ghiaccio rimanente non si sarebbe spezzata e collassata improvvisamente sotto il suo stesso peso, ma invece scorrerebbe lentamente fuori, come una montagna di miele freddo che è stato rilasciato da una diga.
"L'attuale scenario peggiore dell'innalzamento del livello del mare dall'Antartide si basa sull'idea che le scogliere più alte di 90 metri fallirebbero catastroficamente, "Brent Minchew, assistente professore presso il Dipartimento della Terra del MIT, Scienze dell'atmosfera e planetarie. "Stiamo dicendo che lo scenario, sulla base del fallimento della scogliera, probabilmente non andrà a finire. Questo è un aspetto positivo. Detto ciò, dobbiamo stare attenti a tirare un sospiro di sollievo. Ci sono molti altri modi per ottenere un rapido innalzamento del livello del mare".
Clerc è l'autore principale del nuovo documento, insieme a Minchew, e Mark Behn del Boston College.
Comportamento stupido da mastice
In un clima caldo, mentre le piattaforme di ghiaccio dell'Antartide collassano nell'oceano, espongono imponenti scogliere di ghiaccio frantumato, o ghiaccio sulla terra. Senza il sostegno contrafforte di banchi di ghiaccio, gli scienziati hanno ipotizzato che le altissime scogliere di ghiaccio del continente crollerebbero, parto nell'oceano, per esporre scogliere ancora più alte più nell'entroterra, che a loro volta fallirebbero e crollerebbero, iniziando una ritirata incontrollata di ghiaccio.
Oggi, non ci sono scogliere di ghiaccio sulla Terra più alte di 90 metri, e gli scienziati presumevano che ciò fosse dovuto al fatto che le scogliere più alte di quelle non sarebbero state in grado di sostenere il proprio peso.
Clerc, Minchew, e Behn ha assunto questa ipotesi, chiedendosi se e in quali condizioni le scogliere di ghiaccio di 90 metri e più alte sarebbero fisicamente crollate. Per rispondere a questo, hanno sviluppato una semplice simulazione di un blocco di ghiaccio rettangolare per rappresentare una calotta glaciale idealizzata (ghiaccio sulla terraferma) supportata inizialmente da una piattaforma di ghiaccio altrettanto alta (ghiaccio sull'acqua). Hanno eseguito la simulazione in avanti riducendo la piattaforma di ghiaccio a velocità diverse e osservando come la scogliera di ghiaccio esposta risponde nel tempo.
Nella loro simulazione, determinano le proprietà meccaniche, o comportamento del ghiaccio, secondo il modello di Maxwell per la viscoelasticità, che descrive il modo in cui un materiale può passare da un elastico, risposta gommosa, ad un viscoso, comportamento simile al miele a seconda che venga caricato rapidamente o lentamente. Un classico esempio di viscoelasticità è lo stupido mastice:se lasci una palla di stupido mastice su un tavolo, crolla lentamente in una pozzanghera, come un liquido viscoso; se lo fai a pezzi velocemente, si strappa come un solido elastico.
Come risulta, il ghiaccio è anche un materiale viscoelastico, ei ricercatori hanno incorporato la viscoelasticità di Maxwell nella loro simulazione. Hanno variato la velocità con cui è stata rimossa la piattaforma di ghiaccio di sostegno, e predisse se la scogliera di ghiaccio si sarebbe fratturata e collassata come un materiale elastico o se sarebbe fluita come un liquido viscoso.
Modellano gli effetti di varie altezze di partenza, o spessori di ghiaccio, da 0 a 1, 000 metri, insieme a vari tempi di crollo della piattaforma di ghiaccio. Alla fine, hanno scoperto che quando viene esposta una scogliera di 90 metri, crollerà rapidamente in pezzi fragili solo se la piattaforma di ghiaccio di supporto è stata rimossa rapidamente, per un periodo di ore. Infatti, hanno scoperto che questo comportamento è vero per scogliere alte fino a 500 metri. Se le piattaforme di ghiaccio vengono rimosse per lunghi periodi di giorni o settimane, scogliere di ghiaccio alte fino a 500 metri non crolleranno sotto il loro stesso peso, ma invece si sposterà lentamente, come il miele freddo.
Un'immagine realistica
I risultati suggeriscono che è improbabile che le scogliere di ghiaccio più alte della Terra collassino in modo catastrofico e provochino un ritiro della calotta glaciale. Questo perché il ritmo più veloce con cui le piattaforme di ghiaccio stanno scomparendo, almeno come documentato nella documentazione moderna, è nell'ordine delle settimane, non ore, come hanno osservato gli scienziati nel 2002, quando hanno catturato le immagini satellitari del crollo della piattaforma di ghiaccio Larsen B, un pezzo di ghiaccio grande quanto il Rhode Island che si è staccato dall'Antartide, frantumarsi in migliaia di iceberg nell'arco di due settimane.
"Quando Larsen B è crollato, è stato un evento piuttosto estremo che si è verificato nell'arco di due settimane, e questa è una minuscola piattaforma di ghiaccio rispetto a quelle di cui saremmo particolarmente preoccupati, " Dice Clerc. "Quindi il nostro lavoro mostra che il cedimento della scogliera non è probabilmente il meccanismo attraverso il quale otterremmo un notevole innalzamento del livello del mare nel prossimo futuro".
