Vista panoramica delle Montagne Rocciose Canadesi, che sono le sorgenti del fiume Columbia. Credito:Ben Pelto
Tra neve, picchi ghiacciati nella parte più settentrionale del Columbia River Basin del Canada occidentale, un gruppo di ricerca, guidato dall'Università della British Columbia Ph.D. studente Ben Pelto, misurazioni raccolte dello spessore del ghiacciaio. Le loro scoperte, pubblicato da Giornale di Glaciologia nel mese di settembre, suggeriscono che i ghiacciai nel bacino sono in media il 38% più spessi di quanto si credesse in precedenza.
La quantificazione dello spessore del ghiaccio è stata a lungo una sfida per i glaciologi perché spesso richiede misurazioni del terreno, a differenza dell'area coperta di ghiaccio, che è una metrica facile da quantificare da immagini aeree o satellitari. La misurazione della profondità del ghiaccio è importante perché è una metrica importante per valutare il futuro flusso del ghiacciaio e il contributo del ghiacciaio al flusso del flusso nella regione. Il numero totale di osservazioni dello spessore del ghiacciaio nel bacino del fiume Columbia è stato basso, ostacolare gli sforzi di ricerca basati su tali dati. Per contribuire a colmare questa grande lacuna, Il team di Pelto ha misurato lo spessore del ghiaccio su cinque ghiacciai, e poi hanno combinato i loro dati con i sondaggi precedenti e hanno usato un modello per stimare il volume totale di ghiaccio della regione.
Daniele Farinotti, glaciologo all'ETH di Zurigo, ha detto a GlacierHub che i dati sullo spessore del ghiaccio sono necessari per molti studi importanti come quelli che cercano di modellare le interazioni cruciali dei ghiacciai con il loro materiale di base roccioso, o per valutare il potenziale del ghiacciaio per supportare l'energia idroelettrica, un'importante energia rinnovabile. Un database globale sullo spessore dei ghiacciai, GlaThiDa, compila i dati per questi tipi di studi. Però, ad oggi, le osservazioni che lo alimentano rimangono scarse e tendono a riguardare solo poche regioni locali.
Pelto ha affermato che la motivazione principale del suo team per la raccolta di nuovi dati era quella di essere in grado di modellare il flusso dei ghiacciai. I ghiacciai più spessi tendono a scorrere a velocità più elevate e a trasportare grandi volumi di ghiaccio. "Lo spessore del ghiaccio del ghiacciaio è fondamentale per anticipare la velocità e i tempi del ritiro dei ghiacciai, nonché i successivi effetti sui cicli dell'acqua locali, " ha detto Pelto a GlacierHub.
Il team di glaciologi di Ben Pelto durante la loro spedizione sul campo per raccogliere dati sullo spessore del ghiacciaio. Sono visti trainare la coppia di dispositivi radar che penetrano il ghiaccio sugli sci. Credito:Jill Pelto
Il sito dello studio, il bacino del fiume Columbia, copre 670, 000 chilometri quadrati nella Columbia Britannica e sette stati negli Stati Uniti. Il team di Pelto ha raccolto misurazioni solo nella parte superiore del bacino canadese, che rappresenta il 15% della superficie del bacino, ma fornisce il 30-40% del suo deflusso idrico totale attraverso i cicli idrici alimentati dai ghiacciai. Il bacino fornisce più energia idroelettrica negli Stati Uniti rispetto a qualsiasi altro sistema fluviale del Nord America, contrassegnandolo come un'area di importanza strategica per la società.
Gli scienziati hanno effettuato spedizioni sul campo per raccogliere dati sullo spessore del ghiaccio ogni primavera tra il 2015 e il 2018. Pelto ha detto a GlacierHub. Hanno acquisito le loro misurazioni utilizzando un dispositivo radar che penetra nel ghiaccio. Funziona trasmettendo onde radio nel ghiaccio. Le onde radio poi rimbalzano sulla roccia e ritornano al dispositivo. Il tempo che intercorre tra l'invio e la ricezione dei segnali indica lo spessore del ghiaccio.
Indossare gli sci, i ricercatori hanno trainato l'attrezzatura radar attraverso il ghiaccio su due slitte. La slitta posteriore conteneva il trasmettitore e la slitta anteriore il ricevitore e il computer. Un membro del team ha tenuto un guinzaglio attaccato a ciascuna slitta per garantire che le unità attraversassero il ghiacciaio in linea retta. "Dobbiamo viaggiare dritto su e giù per i pendii del ghiacciaio per raccogliere dati accurati, che è impegnativo, " disse Pelto a GlacierHub. Il lento, La natura ardua di questo lavoro aiuta a spiegare perché lo spessore del ghiacciaio è stato difficile da quantificare.
Precedenti studi hanno utilizzato radar penetranti nel ghiaccio da aeroplani ed elicotteri, che supera le sfide del lavoro di base, ma tale attrezzatura è rara e costosa, e spesso la risoluzione spaziale dei rilievi aerei è così grossolana che non è utile nei ghiacciai di montagna. Il metodo più accurato per stimare lo spessore del ghiaccio è perforare il ghiaccio del ghiacciaio fino al substrato roccioso, ma di nuovo questo è lento, ingombrante, e costoso.
Un'altra immagine scattata durante la spedizione del team al sito di studio. Credito:Jill Pelto
Il team di Pelto ha scoperto che lo spessore medio del ghiaccio dei ghiacciai era di 92,5 metri (303 piedi). Questa scoperta suggerisce che i risultati precedenti hanno sottostimato lo spessore del 28-49%, ma Pelto ha spiegato che due piccoli ghiacciai hanno contribuito ai valori più alti in questa gamma. Guardando i risultati dei cinque ghiacciai più grandi, la media era sottostimata del 23%. Le migliori stime del volume di ghiaccio, calcolato dalle osservazioni di spessore, sono del 17-29% maggiori di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta indica che la ricerca precedente ha perso fino a un terzo del ghiaccio nella parte canadese del Columbia Basin, la parte più ghiacciata.
Man mano che gli ambienti glaciali si riscaldano e i ghiacciai si restringono, la fusione e il deflusso da queste regioni in genere diminuiscono. Un volume di ghiaccio maggiore suggerirebbe un ritardo in questa tendenza, perché suggerisce che esiste un serbatoio più grande da cui deriva il deflusso. Però, Pelto ha detto a GlacierHub che, sebbene i dati possano implicare un declino leggermente più lento del deflusso, posticipa questo cambiamento solo di qualche anno. "Ma ancora più importante, i miei risultati suggeriscono l'importanza di migliorare le stime regionali e il lavoro offre un quadro per farlo, " Ha aggiunto.
Questo nuovo studio offre un progresso nella comprensione della glaciologia e fornisce una maggiore fiducia nella misurazione del volume del ghiaccio. Il tipo di dati ottenuti nello studio è importante per una serie di ulteriori sforzi di ricerca che cercano di comprendere i processi che si verificano sotto i ghiacciai o come i ghiacciai contribuiscono al flusso dei corsi d'acqua e alle forniture di acqua dolce. Questa conoscenza è fondamentale dato il nostro clima che cambia:capire come i ghiacciai possono rispondere al futuro riscaldamento è essenziale per i responsabili politici e le comunità mentre preparano piani per prepararsi agli impatti a valle che lo scioglimento dei ghiacciai di montagna avrà su molte vite.
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.