La superficie in gran parte informe della calotta glaciale della Groenlandia, come si vede dal finestrino di un aereo P3 che trasporta strumenti geofisici volti a rilevare le caratteristiche geologiche sottostanti. Credito:Kirsty Tinto/Lamont-Doherty Earth Observatory
Gli scienziati hanno rilevato quelli che dicono siano i sedimenti di un enorme e antico letto di lago sigillato a più di un miglio sotto il ghiaccio della Groenlandia nordoccidentale:la prima scoperta in assoluto di una tale caratteristica sub-glaciale in tutto il mondo. Apparentemente formato in un momento in cui l'area era priva di ghiaccio ma ora completamente congelata, il letto del lago può avere centinaia di migliaia o milioni di anni, e contengono tracce fossili e chimiche uniche di climi e vita passati. Gli scienziati considerano tali dati vitali per capire cosa potrebbe fare la calotta glaciale della Groenlandia nei prossimi anni con il riscaldamento del clima, e quindi il sito diventa un bersaglio allettante per la perforazione. Un articolo che descrive la scoperta è in corso di stampa sulla rivista Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .
"Questo potrebbe essere un importante deposito di informazioni, in un paesaggio che in questo momento è totalmente nascosto e inaccessibile, "ha detto Guy Paxman, ricercatore post-dottorato presso il Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University e autore principale del rapporto. "Stiamo lavorando per cercare di capire come si è comportata la calotta glaciale della Groenlandia in passato. È importante se vogliamo capire come si comporterà nei decenni futuri". La calotta di ghiaccio, che si sta sciogliendo ad un ritmo accelerato negli ultimi anni, contiene abbastanza acqua per alzare il livello del mare globale di circa 24 piedi.
I ricercatori hanno mappato il letto del lago analizzando i dati provenienti da strumenti geofisici aerei in grado di leggere i segnali che penetrano nel ghiaccio e fornire immagini delle strutture geologiche sottostanti. La maggior parte dei dati proveniva da aerei che volavano a bassa quota sulla calotta glaciale nell'ambito dell'operazione IceBridge della NASA.
Il team afferma che il bacino un tempo ospitava un lago che copriva circa 7, 100 chilometri quadrati (2, 700 miglia quadrate), circa le dimensioni degli stati americani del Delaware e del Rhode Island messi insieme. Sedimenti nel bacino, a forma vagamente come una mannaia, sembrano avere uno spessore di 1,2 chilometri (tre quarti di miglio). Le immagini geofisiche mostrano una rete di almeno 18 apparenti letti di torrenti scavati nella roccia adiacente in una scarpata inclinata a nord che deve aver alimentato il lago. Le immagini mostrano anche almeno un apparente flusso in uscita a sud. I ricercatori calcolano che la profondità dell'acqua nel lago di un tempo variava da circa 50 metri a 250 metri (un massimo di circa 800 piedi).
Utilizzando strumenti geofisici, gli scienziati hanno mappato un enorme bacino lacustre antico (delineato qui in rosso) sotto il ghiaccio della Groenlandia, coprendo circa 2, 700 miglia quadrate). I colori più rossi indicano altitudini più elevate, quelli verdi inferiori. Un sistema di corsi d'acqua inciso nel substrato roccioso che un tempo alimentava il lago è mostrato in blu. Credito:Paxman et al., EPSL, 2020
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto laghi subglaciali esistenti sia in Groenlandia che in Antartide, contenente acqua liquida racchiusa nel ghiaccio, o tra roccia e ghiaccio. Questa è la prima volta che qualcuno ha avvistato un letto di lago fossile, apparentemente formato quando non c'era ghiaccio, e poi coperto e congelato sul posto. Non ci sono prove che il bacino della Groenlandia contenga oggi acqua liquida.
Paxman dice che non c'è modo di dire quanti anni ha il letto del lago. I ricercatori affermano che è probabile che il ghiaccio sia periodicamente avanzato e ritirato su gran parte della Groenlandia negli ultimi 10 milioni di anni, e forse risalendo fino a 30 milioni di anni. Uno studio del 2016 condotto dal geochimico Lamont-Doherty Joerg Schaefer ha suggerito che la maggior parte del ghiaccio della Groenlandia potrebbe essersi sciolto per uno o più periodi estesi negli ultimi milioni di anni circa, ma i dettagli sono approssimativi. Questa particolare area avrebbe potuto essere ripetutamente coperta e scoperta, Paxman ha detto, lasciando un ampio ventaglio di possibilità per la storia del lago. In ogni caso, Paxman dice, la notevole profondità dei sedimenti nel bacino suggerisce che debbano essersi accumulati durante i periodi senza ghiaccio per centinaia di migliaia o milioni di anni.
"Se potessimo arrivare a quei sedimenti, potevano dirci quando il ghiaccio era presente o assente, " Egli ha detto.
I ricercatori hanno assemblato un quadro dettagliato del bacino del lago e dei suoi dintorni analizzando radar, gravità e dati magnetici raccolti dalla NASA. Il radar per la penetrazione del ghiaccio ha fornito una mappa topografica di base della superficie terrestre sottostante al ghiaccio. Questo ha rivelato i contorni del liscio, bacino basso, incastonato tra rocce ad alta quota. Le misurazioni della gravità hanno mostrato che il materiale nel bacino è meno denso del duro circostante, rocce metamorfiche:prova che è composto da sedimenti lavati dai lati. Le misurazioni del magnetismo (i sedimenti sono meno magnetici della roccia solida) hanno aiutato il team a mappare le profondità dei sedimenti.
Un lago di nuova formazione ai margini della calotta glaciale della Groenlandia, esponendo i sedimenti rilasciati dal ghiaccio. Tali fondali lacustri stanno diventando comuni man mano che il ghiaccio si ritira. Credito:Kevin Krajick/Earth Institute
I ricercatori affermano che il bacino potrebbe essersi formato lungo una linea di faglia ormai a lungo dormiente, quando il substrato roccioso si è allungato e ha formato un punto basso. In alternativa, ma meno probabile, le precedenti glaciazioni potrebbero aver scavato la depressione, lasciando che si riempia d'acqua quando il ghiaccio si ritira.
Cosa potrebbero contenere i sedimenti è un mistero. È stato scoperto che il materiale dilavato dai bordi della calotta glaciale contiene resti di polline e altri materiali, suggerendo che la Groenlandia potrebbe aver subito periodi caldi durante l'ultimo milione di anni, permettendo alle piante e forse anche alle foreste di prendere piede. Ma le prove non sono conclusive, in parte perché è difficile datare materiali così sfusi. Il letto del lago appena scoperto, in contrasto, potrebbe fornire un archivio intatto di fossili e segnali chimici risalenti a un lontano passato finora sconosciuto.
Il bacino "potrebbe quindi essere un sito importante per la futura perforazione sub-ghiaccio e il recupero di registrazioni di sedimenti che potrebbero fornire preziose informazioni sul ghiacciaio, storia climatologica e ambientale" della regione, scrivono i ricercatori. Con la parte superiore dei sedimenti che si trova a 1,8 chilometri sotto l'attuale superficie del ghiaccio (1,1 miglia), tale perforazione sarebbe scoraggiante, ma non impossibile. Negli anni '90, i ricercatori sono penetrati per quasi due miglia nella sommità della calotta glaciale della Groenlandia e hanno recuperato diversi piedi di roccia - all'epoca, la carota di ghiaccio più profonda mai perforata. L'impresa, che durò cinque anni, da allora non si è più ripetuto in Groenlandia, ma per i prossimi anni è in programma un nuovo progetto volto a raggiungere il substrato roccioso meno profondo in un'altra parte della Groenlandia nordoccidentale.
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.