Utilizzando lo strumento laser di osservazione della Terra più avanzato che la NASA abbia mai volato nello spazio, un team di scienziati guidati dall'Università di Washington ha effettuato misurazioni precise di come sono cambiate le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartico in 16 anni.

In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Scienza il 30 aprile, gli scienziati hanno scoperto la perdita netta di ghiaccio dall'Antartide, insieme alla calotta glaciale della Groenlandia, è stato responsabile di 0,55 pollici (14 millimetri) di innalzamento del livello del mare nell'oceano globale dal 2003. In Antartide, L'innalzamento del livello del mare è causato dalla perdita delle piattaforme di ghiaccio galleggianti che si sciolgono in un oceano in fase di riscaldamento. Le piattaforme di ghiaccio aiutano a trattenere il flusso di ghiaccio terrestre nell'oceano.

I risultati provengono dal ghiaccio, Cloud e terra Elevation Satellite 2 (ICESat-2), che è stato lanciato in orbita nell'autunno 2018 e ha iniziato a effettuare misurazioni dettagliate dell'elevazione globale, comprese le regioni ghiacciate della Terra. Confrontando i nuovi dati con le misurazioni effettuate dall'ICESat originale dal 2003 al 2009, i ricercatori hanno generato un ritratto completo delle complessità del cambiamento della calotta glaciale e approfondimenti sul futuro della Groenlandia e dell'Antartide.

"Se guardi un ghiacciaio o una calotta glaciale per un mese, o un anno, non imparerai molto su cosa gli sta facendo il clima, " ha detto l'autore principale Benjamin Smith, un glaciologo presso l'Università di Washington. "Ora abbiamo un intervallo di 16 anni tra ICESat e ICESat-2 e possiamo essere molto più sicuri che i cambiamenti che stiamo vedendo nel ghiaccio abbiano a che fare con i cambiamenti a lungo termine del clima. E ICESat-2 è un strumento davvero notevole per effettuare queste misurazioni. Stiamo assistendo a misurazioni di alta qualità che tappezzano entrambe le calotte glaciali, che ci permette di fare un confronto dettagliato e preciso con i dati ICESat."

Precedenti studi sulla perdita o il guadagno di ghiaccio spesso analizzano i dati provenienti da più satelliti e missioni aeree. Il nuovo studio prende un singolo tipo di misurazione, l'altezza misurata da uno strumento che fa rimbalzare gli impulsi laser sulla superficie del ghiaccio, fornendo l'immagine più dettagliata e accurata del cambiamento della calotta glaciale fino ad oggi.

I ricercatori hanno preso le tracce delle misurazioni ICESat e hanno sovrapposto le tracce più dense delle misurazioni ICESat-2 del 2019. Laddove i due set di dati si sono intersecati, decine di milioni di siti, hanno eseguito i dati attraverso programmi per computer che hanno tenuto conto della densità della neve e di altri fattori, e poi calcolato la massa di ghiaccio perso o guadagnato.

"La nuova analisi rivela la risposta delle calotte glaciali ai cambiamenti climatici con dettagli senza precedenti, rivelando indizi sul perché e sul modo in cui le calotte glaciali stanno reagendo in quel modo", ha affermato il coautore Alex Gardner, un glaciologo del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California.

Lo studio ha scoperto che la calotta glaciale della Groenlandia ha perso una media di 200 gigatonnellate di ghiaccio all'anno, e la calotta glaciale dell'Antartide ha perso una media di 118 gigatonnellate di ghiaccio all'anno. Basta un gigaton di ghiaccio per riempirne 400, 000 piscine olimpioniche.

Dell'innalzamento del livello del mare causato dallo scioglimento della calotta glaciale e dal distacco degli iceberg, circa i due terzi provenivano dalla Groenlandia, l'altro terzo dall'Antartide, Smith e i suoi colleghi hanno trovato.

"È stato incredibile vedere quanto fossero buoni i dati di ICESat-2, proprio fuori dal cancello, " ha detto il co-autore Tom Neumann, lo scienziato del progetto ICESat-2 e . "Questi primi risultati che esaminano il ghiaccio terrestre confermano il consenso di altri gruppi di ricerca, ma ci hanno anche permesso di guardare i dettagli del cambiamento nei singoli ghiacciai e banchi di ghiaccio allo stesso tempo".

In Groenlandia, c'è stato un notevole diradamento dei ghiacciai costieri, ha detto Smith. I ghiacciai Kangerdulgssuaq e Jakobshavn, Per esempio, hanno perso da 14 a 20 piedi (da 4 a 6 metri) di elevazione all'anno. Le temperature estive più calde hanno sciolto il ghiaccio dalla superficie dei ghiacciai e delle calotte glaciali, e in alcuni punti l'acqua oceanica più calda erode il ghiaccio alle loro fronti.

In Antartide, le tracce dense delle misurazioni ICESat-2 hanno mostrato che la calotta glaciale sta diventando più spessa in alcune parti dell'interno del continente, probabilmente a causa dell'aumento delle nevicate, ha detto Smith. Ma la perdita di ghiaccio dai margini del continente, soprattutto nell'Antartide occidentale e nella penisola antartica, supera di gran lunga qualsiasi guadagno all'interno. In quei luoghi, è probabile che anche l'oceano sia responsabile.

"Nell'Antartide occidentale, stiamo vedendo molti ghiacciai assottigliarsi molto rapidamente, "Smith ha detto. "Ci sono banchi di ghiaccio all'estremità a valle di quei ghiacciai, galleggiante sull'acqua. E quelle piattaforme di ghiaccio si stanno assottigliando, lasciando che più ghiaccio fluisca nell'oceano mentre l'acqua più calda erode il ghiaccio".

Queste piattaforme di ghiaccio, che salgono e scendono con le maree, può essere difficile da misurare, ha affermato la coautrice Helen Amanda Fricker, un glaciologo presso Scripps Institution of Oceanography presso l'Università della California, San Diego. Alcuni di loro hanno superfici ruvide, con crepacci e creste, ma la precisione e l'alta risoluzione di ICESat-2 consentono ai ricercatori di misurare i cambiamenti complessivi, senza preoccuparsi di queste caratteristiche che distorcono i risultati.

Questa è una delle prime volte in cui i ricercatori hanno misurato la perdita delle piattaforme di ghiaccio galleggianti intorno all'Antartide contemporaneamente alla perdita della calotta glaciale del continente.

Il ghiaccio che si scioglie dalle piattaforme di ghiaccio non alza il livello del mare, poiché sta già galleggiando, proprio come un cubetto di ghiaccio in una tazza piena d'acqua non trabocca dal bicchiere. Ma le piattaforme di ghiaccio forniscono stabilità ai ghiacciai e alle calotte glaciali dietro di loro.

"È come un contrafforte architettonico che sorregge una cattedrale, " ha detto Fricker. "Le piattaforme di ghiaccio reggono la calotta di ghiaccio. Se togli le piattaforme di ghiaccio, o anche se li assottigli, stai riducendo quella forza di sostegno, così il ghiaccio macinato può scorrere più velocemente."

I ricercatori hanno trovato banchi di ghiaccio nell'Antartide occidentale, dove si trovano molti dei ghiacciai più veloci del continente, stanno perdendo massa. I modelli di assottigliamento mostrano che le piattaforme di ghiaccio di Thwaites e Crosson si sono assottigliate di più, una media di circa cinque metri (16 piedi) e tre metri (10 piedi) di ghiaccio all'anno, rispettivamente.