Pressione media sulla Groenlandia nell'estate 2019, con frecce che mostrano la direzione del vento. Credito:Tedesco e Fettweis, 2019
L'anno scorso è stato uno degli anni peggiori mai registrati per la calotta glaciale della Groenlandia, che si è ridotto di centinaia di miliardi di tonnellate. Secondo uno studio pubblicato oggi in La criosfera , che la sbalorditiva perdita di ghiaccio non è stata causata solo dalle temperature calde; il nuovo studio identifica modelli di circolazione atmosferica eccezionali che hanno contribuito in modo importante alla rapida perdita di massa della calotta glaciale.
Poiché i modelli climatici che proiettano il futuro scioglimento della calotta glaciale della Groenlandia attualmente non tengono conto di questi modelli atmosferici, potrebbero sottovalutare lo scioglimento futuro di circa la metà, ha affermato l'autore principale Marco Tedesco del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University.
Lo studio ha utilizzato dati satellitari, misure del terreno, e modelli climatici per analizzare i cambiamenti nella calotta glaciale durante l'estate del 2019.
I ricercatori hanno scoperto che mentre il 2019 ha visto la seconda più alta quantità di deflusso dallo scioglimento dei ghiacci (il 2012 è stato peggiore), ha portato i maggiori cali nel bilancio di massa superficiale dall'inizio della registrazione nel 1948. Il bilancio di massa superficiale tiene conto dei guadagni nella massa della calotta glaciale, ad esempio attraverso le nevicate, nonché delle perdite dovute al deflusso dell'acqua di fusione superficiale.
"Puoi vedere il saldo di massa in Groenlandia come il tuo conto in banca, " disse Tedesco. "In alcuni periodi si spende di più, e in alcuni periodi guadagni di più. Se spendi troppo diventi negativo. Questo è quello che è successo di recente alla Groenlandia".
Nello specifico, nel 2019, il bilancio di massa della superficie della calotta glaciale è sceso di circa 320 miliardi di tonnellate al di sotto della media del 1981-2010, il calo più grande dall'inizio della registrazione nel 1948. Tra il 1981 e il 2010 il "conto bancario" di massa superficiale ha guadagnato circa 375 miliardi di tonnellate di ghiaccio all'anno, in media. Nel 2019, quel numero era più vicino a 50 miliardi di tonnellate. E mentre un guadagno di 50 miliardi di tonnellate può ancora sembrare una buona notizia per una calotta glaciale, Fettweis ha spiegato che non lo è, a causa di un altro fattore:la calotta glaciale sta perdendo centinaia di miliardi di tonnellate mentre gli iceberg si staccano nell'oceano. In condizioni stabili, i guadagni nel bilancio di massa superficiale sarebbero sufficientemente elevati da compensare il ghiaccio perso quando gli iceberg si staccano. Nelle condizioni attuali, il parto supera di gran lunga i guadagni del bilancio di massa superficiale; Globale, la calotta glaciale ha perso circa 600 miliardi di tonnellate nel 2019, che rappresenta un innalzamento del livello del mare di circa 1,5 millimetri.
Anomalie estate 2019 in numero di giorni di fusione (a), nevicata (b), albedo (c), nuvolosità (d), e la temperatura due metri sopra il ghiaccio (e). Credito:Tedesco e Fettweis, 2019
Prima di adesso, Il 2012 è stato l'anno peggiore della Groenlandia per il bilancio di massa superficiale, con una perdita di 310 miliardi di tonnellate rispetto al periodo di riferimento 1981-2010. Eppure le temperature estive in Groenlandia erano in realtà più alte nel 2012 rispetto al 2019, quindi perché la superficie ha perso così tanta massa l'anno scorso?
Tedesco e il coautore Xavier Fettweis, dell'Università di Liegi, ha scoperto che la perdita di ghiaccio da record era collegata a condizioni di alta pressione (chiamate condizioni anticicloniche) che hanno prevalso sulla Groenlandia per periodi di tempo insolitamente lunghi nel 2019.
Le condizioni di alta pressione hanno inibito la formazione di nubi nella parte meridionale della Groenlandia. I cieli limpidi risultanti lasciano entrare più luce solare per sciogliere la superficie della calotta glaciale. E con meno nuvole, c'erano circa 50 miliardi di tonnellate di neve in meno rispetto al solito da aggiungere alla massa della calotta glaciale. Anche la mancanza di neve ha lasciato il buio, ghiaccio nudo esposto in alcuni punti, e poiché il ghiaccio non riflette tanto la luce solare quanto la neve fresca, ha assorbito più calore e ha esacerbato lo scioglimento e il deflusso.
Le condizioni erano diverse, ma non meglio, nella parte settentrionale e occidentale della Groenlandia, perché mentre il sistema ad alta pressione ruotava in senso orario, ha tirato su caldo, aria umida dalle basse latitudini e la convogliava in Groenlandia.
"Immagina questo vortice che ruota nella parte meridionale della Groenlandia, "Tedesco ha spiegato, "e questo sta letteralmente risucchiando come un aspirapolvere l'umidità e il calore di New York City, Per esempio, e scaricarlo nell'Artico, in questo caso, lungo la costa occidentale della Groenlandia. Quando è successo, perché hai più umidità e più energia, ha promosso la formazione di nubi nella parte settentrionale."
Ma invece di portare la neve, queste nuvole calde e umide hanno intrappolato il calore che normalmente si irradierebbe dal ghiaccio, creando un piccolo effetto serra. Anche queste nuvole emettevano il loro stesso calore, esacerbare lo scioglimento.
Marco Tedesco (a sinistra) e un collega misurano la riflettanza sulla calotta glaciale della Groenlandia durante una spedizione del 2018. Credito:Kevin Krajick/Earth Institute
Attraverso questi effetti combinati, le condizioni atmosferiche dell'estate del 2019 hanno portato alla più alta perdita di massa annuale dalla superficie della Groenlandia dall'inizio della registrazione.
Con l'aiuto di una rete neurale artificiale, Tedesco e Fettweis hanno scoperto che il gran numero di giorni del 2019 con queste condizioni atmosferiche ad alta pressione era senza precedenti. L'estate del 2012 one of Greenland's worst years, also saw anticyclonic conditions.
"These atmospheric conditions are becoming more and more frequent over the past few decades, " said Tedesco. "It is very likely that this is due to the waviness to the jet stream, which we think is related to, among other things, the disappearance of snow cover in Siberia, the disappearance of sea ice, and the difference in the rate at which temperature is increasing in the Arctic versus the mid-latitudes." In other words, climate change may make the destructive high-pressure atmospheric conditions more common over Greenland.
Current global climate models are not able to capture these effects of a wavier jet stream. Di conseguenza, "simulations of future impacts are very likely underestimating the mass loss due to climate change, " said Tedesco. "It's almost like missing half of the melting."
The Greenland ice sheet contains enough frozen water to raise sea levels by as much as 23 feet. Understanding the impacts of atmospheric circulation changes will be crucial for improving projections for how much of that water will flood the oceans in the future, said Tedesco.