Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a monitorare continuamente un pennacchio di scarico subglaciale, fornendo una comprensione più profonda dell'ambiente ghiacciaio-fiordo.

Mentre i ghiacciai terminali marini si sciolgono, l'acqua dolce del ghiacciaio interagisce con l'acqua di mare per formare pennacchi di scarico subglaciale, o flussi d'acqua convettivi. Questi pennacchi turbolenti sono noti per accelerare lo scioglimento e la rottura (parto) dei ghiacciai, guidare la circolazione e la miscelazione su scala dei fiordi, e creare hotspot di foraggiamento per gli uccelli. Attualmente, la comprensione scientifica della dinamica dei pennacchi subglaciali basata su misurazioni dirette è limitata a casi isolati.

Un team di scienziati composto dall'assistente professore dell'Università di Hokkaido Evgeny A. Podolskiy e dal professor Shin Sugiyama, e lo studioso postdottorato JSPS dell'Università di Tokyo Dr. Naoya Kanna hanno aperto la strada a un metodo per il monitoraggio diretto e continuo della dinamica del pennacchio. Le loro scoperte sono state pubblicate da Springer-Nature sulla rivista Comunicazioni Terra &Ambiente .

L'acqua dolce e l'acqua marina hanno densità molto diverse a causa dei sali disciolti nell'acqua marina. Come risultato di questo contrasto di densità, quando l'acqua di disgelo, proveniente dalla superficie del ghiacciaio, scorre lungo le fessure ed emerge alla base del ghiacciaio, inizia a risalire causando la formazione di pennacchi subglaciali. Il pennacchio in aumento trascina ricco di sostanze nutritive, acqua più calda dal profondo che scioglie ulteriormente il ghiaccio del ghiacciaio. Alla luce degli effetti del riscaldamento globale e del cambiamento climatico, che hanno causato una massiccia perdita di volume dei ghiacciai, capire come si comportano ed evolvono i pennacchi è fondamentale per prevedere sia il ritiro dei ghiacciai che la risposta dei fiordi.

Gli scienziati hanno condotto la più completa campagna di monitoraggio dei pennacchi fino ad oggi sul ghiacciaio Bowdoin (Kangerluarsuup Sermia), Groenlandia. Si trattava di una catena di sensori sotterranei che registravano dati oceanografici direttamente sul fronte del parto a diverse profondità. Ulteriori osservazioni sono state fatte da telecamere time-lapse, un sismometro, veicoli aerei senza equipaggio, e così via. Questo set di dati ad alta risoluzione temporale è stato quindi sottoposto a un'analisi approfondita per identificare le connessioni, modelli, e tendenze.

Lo studio rivela che le dinamiche del pennacchio e del ghiacciaio-fiordo sono molto più complesse di quanto si pensasse in precedenza. È di natura intermittente e influenzato da una varietà di fattori, come improvvisi cambiamenti di stratificazione e drenaggio di laghi marginali. Per esempio, gli scienziati hanno osservato il brusco drenaggio subglaciale di un lago arginato dal ghiaccio attraverso il pennacchio che ha avuto un impatto pronunciato sulla sua dinamica ed è stato accompagnato da un tremore sismico lungo diverse ore. Mostrano anche che le maree possono influenzare i pennacchi, che non sono stati presi in considerazione in precedenti studi sui ghiacciai groenlandesi. Inoltre, suggeriscono che il vento ha bisogno di più attenzione in quanto può anche influenzare la struttura dei pennacchi subglaciali.

Dai loro risultati, gli scienziati concludono che il loro lavoro è il primo passo che consente ai ricercatori di passare da un'istantanea di un pennacchio a un'immagine continuamente aggiornata. I processi identificati e il loro ruolo negli ambienti glaciali dovranno essere affinati in studi futuri tramite modelli e nuove osservazioni.