Per vedere quanto sia profondamente interconnesso il pianeta non guardare oltre le enormi calotte glaciali dell'emisfero settentrionale e del Polo sud.

Migliaia di chilometri di distanza, difficilmente sono vicini di casa, ma secondo una nuova ricerca di un team di scienziati internazionali, guidati dall'alunna Natalya Gomez Ph.D.'14, e incluso il professore di Harvard Jerry X. Mitrovica:ciò che accade in una regione ha un effetto sorprendentemente diretto e fuori misura sull'altra, in termini di espansione o scioglimento del ghiaccio.

Le analisi, pubblicato in Natura, mostra per la prima volta che i cambiamenti nella calotta glaciale antartica sono stati causati dallo scioglimento delle calotte glaciali nell'emisfero settentrionale. L'influenza è stata determinata dai cambiamenti del livello del mare causati dallo scioglimento dei ghiacci al nord negli ultimi 40 anni, 000 anni. Capire come funziona può aiutare gli scienziati del clima a cogliere i cambiamenti futuri e l'instabilità poiché il riscaldamento globale aumenta lo scioglimento delle principali calotte glaciali e calotte glaciali, ricercatori hanno detto.

Lo studio modella il funzionamento di questo effetto altalena. Hanno scoperto che quando il ghiaccio nell'emisfero settentrionale è rimasto congelato durante l'ultimo picco dell'era glaciale, circa 20, 000 a 26, 000 anni fa, ha portato alla riduzione del livello del mare in Antartide e alla crescita della calotta glaciale lì. Quando il clima si è riscaldato dopo quel picco, le calotte glaciali del nord hanno iniziato a sciogliersi, provocando l'innalzamento del livello del mare nell'emisfero australe. Questo oceano in aumento ha fatto sì che il ghiaccio in Antartide si ritirasse rapidamente fino alle dimensioni che ha oggi nel corso di migliaia di anni.

La domanda su cosa abbia causato lo scioglimento così rapido della calotta glaciale antartica durante questo periodo di riscaldamento è un enigma di lunga data.

"Questa è la parte davvero eccitante di questo, " disse Mitrovica, il Frank Baird Jr. Professore di Scienze presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dei Pianeti. "Cosa stava guidando questi eventi drammatici in cui l'Antartico ha rilasciato enormi quantità di massa di ghiaccio? Questa ricerca mostra che gli eventi non sono stati in definitiva guidati da nulla di locale. Sono stati guidati dall'innalzamento del livello del mare a livello locale, ma in risposta allo scioglimento delle calotte glaciali. molto lontano. Lo studio stabilisce una connessione sottovalutata tra la stabilità della calotta glaciale antartica e periodi significativi di scioglimento nell'emisfero settentrionale".

Il ritiro era coerente con il modello di cambiamento del livello del mare previsto da Gomez, ora assistente professore di scienze della terra e planetarie alla McGill University, e colleghi in precedenti lavori nel continente antartico. Il prossimo passo è espandere lo studio per vedere dove altro ritiro del ghiaccio in un luogo spinge il ritiro in un altro. Ciò può fornire informazioni sulla stabilità della calotta glaciale in altri momenti della storia e forse del futuro.

"Guardare al passato può davvero aiutarci a capire come funzionano le calotte glaciali e il livello del mare, " Ha detto Gomez. "Ci dà un migliore apprezzamento di come funziona l'intero sistema Terra."

Insieme a Gomez e Mitrovica, il team di scienziati del progetto comprendeva ricercatori dell'Oregon State University e dell'Università di Bonn in Germania. Hanno combinato la modellazione della calotta glaciale e del livello del mare con campioni di carote di sedimenti dal fondo dell'oceano vicino all'Antartide per verificare le loro scoperte. Le rocce su cui si sono concentrati, chiamati detriti trasportati dal ghiaccio, un tempo erano incastonati all'interno della calotta glaciale antartica. Iceberg caduti li hanno portati nell'Oceano Antartico In analisi, i ricercatori hanno cercato di determinare quando e dove sono stati rilasciati dalla calotta glaciale. Hanno anche esaminato i marcatori delle coste passate per vedere come il bordo della calotta glaciale si è ritirato.

Gomez ha fatto ricerche sui ghiacci da quando era una studentessa GSAS nel Gruppo Mitrovica. Ha condotto uno studio nel 2010 che ha mostrato che gli effetti gravitazionali delle calotte glaciali sono così forti che quando le calotte glaciali si sciolgono, il previsto innalzamento del livello del mare da tutta quell'acqua di fusione che entra negli oceani sarebbe controbilanciato nelle aree vicine. Gomez ha mostrato che se tutto il ghiaccio nella calotta glaciale dell'Antartico occidentale si sciogliesse, potrebbe effettivamente abbassare il livello del mare vicino al ghiaccio fino a 300 piedi, ma quel livello del mare aumenterebbe significativamente più del previsto nell'emisfero settentrionale.

Questo articolo ha promosso quello studio chiedendo come lo scioglimento dei ghiacci in una parte del sistema climatico abbia influenzato un'altra. In questo caso, i ricercatori hanno esaminato le calotte glaciali nell'emisfero settentrionale che un tempo coprivano il Nord America e il Nord Europa.

Mettendo insieme i dati di modellazione sull'innalzamento del livello del mare e sullo scioglimento della calotta glaciale con i detriti lasciati dagli iceberg che si sono staccati dall'Antartide durante l'era glaciale, i ricercatori hanno simulato come il livello del mare e le dinamiche del ghiaccio sono cambiate in entrambi gli emisferi negli ultimi 40 anni, 000 anni.

I ricercatori sono stati in grado di spiegare diversi periodi di instabilità negli ultimi 20, 000 anni in cui la calotta glaciale antartica ha attraversato fasi di rapido scioglimento note come "pulsazioni dell'acqua di fusione". Infatti, secondo il loro modello, se non per questi periodi di rapida ritirata la calotta antartica, che copre quasi 14 milioni di chilometri quadrati e pesa circa 26 milioni di gigatonnellate, sarebbe ancora più un colosso di quanto non lo sia ora.

Con i record geologici, raccolti principalmente da Michael Webster dell'Università di Bonn, i ricercatori hanno confermato la linea temporale prevista dal loro modello e hanno visto che questo cambiamento del livello del mare in Antartide e lo spargimento di massa corrispondevano a episodi di scioglimento delle calotte glaciali nell'emisfero settentrionale.

I dati hanno colto di sorpresa Gomez. Più che altro però, ha approfondito la sua curiosità in questi sistemi congelati.

"Queste calotte glaciali sono davvero dinamiche, eccitante, e parti intriganti del sistema climatico terrestre. È sbalorditivo pensare a un ghiaccio spesso diversi chilometri, che copre un intero continente, e che si sta evolvendo su tutte queste diverse scale temporali con conseguenze globali, " Ha detto Gomez. "È solo una motivazione per cercare di capire meglio questi sistemi davvero enormi che sono così lontani da noi".