Utilizzando i dati satellitari per "vedere al buio", i ricercatori hanno dimostrato per la prima volta che i laghi sulla calotta glaciale della Groenlandia drenano durante l'inverno, una scoperta con implicazioni per la velocità con cui la seconda calotta glaciale del mondo scorre verso l'oceano.

I ricercatori, dell'Università di Cambridge, ha utilizzato i dati radar di un satellite dell'Agenzia spaziale europea per dimostrare che anche quando il calore del sole è assente, questi laghi possono scaricare grandi quantità di acqua alla base della calotta glaciale. Si pensa che questi "eventi di drenaggio" svolgano un ruolo significativo nell'accelerare il movimento del ghiaccio lubrificandolo dal basso.

Precedenti studi sui laghi drenanti sono stati tutti effettuati durante i mesi estivi, attraverso una combinazione di osservazioni dirette sul campo e dati satellitari ottici, che richiede la luce del giorno.

L'approccio sviluppato dai ricercatori di Cambridge utilizza la "retrodiffusione" radar - il riflesso delle onde al satellite da dove sono state emesse - per rilevare i cambiamenti nei laghi durante i mesi invernali, quando la Groenlandia è nell'oscurità quasi totale.

I risultati, riportato sul giornale La criosfera , implicano che il sistema "idraulico" sotto la calotta glaciale della Groenlandia non perde solo lentamente acqua dall'estate precedente, ma anche nelle profondità dell'inverno artico, può essere "ricaricato", poiché grandi quantità di acqua lacustre superficiale si riversano alla base della calotta glaciale.

Molti studi precedenti hanno dimostrato che la calotta glaciale della Groenlandia sta perdendo massa, e il tasso di perdita sta accelerando, a causa della fusione e del deflusso.

"Una delle incognite in termini di previsione del futuro della calotta glaciale è la velocità con cui si muovono i ghiacciai, se accelereranno e, in tal caso, di quanto, " ha detto il co-autore Dr. Ian Willis dello Scott Polar Research Institute (SPRI) di Cambridge. "Il controllo chiave sulla velocità di movimento dei ghiacciai è la quantità di acqua di fusione che arriva sul fondo della calotta glaciale, ed è qui che entra in gioco il nostro lavoro."

I laghi si formano sulla superficie della calotta glaciale della Groenlandia ogni estate quando il clima si riscalda. Esistono per settimane o mesi ma possono drenare in poche ore a causa dell'idrofratturazione, trasferendo milioni di metri cubi di acqua e calore alla base della calotta glaciale. Le aree colpite includono regioni sensibili dell'interno della calotta glaciale dove l'impatto sul flusso di ghiaccio è potenzialmente grande.

"Si è sempre pensato che questi laghi drenassero solo d'estate, semplicemente perché fa più caldo e il sole fa sciogliere il ghiaccio, " ha detto la co-autrice Corinne Benedek, anche da SPRI. "In inverno, è buio e le superfici si gelano. Abbiamo pensato che il riempimento dei laghi è ciò che ha causato il loro eventuale drenaggio, ma si scopre che non è sempre così".

Benedek, che è attualmente un dottorato di ricerca. candidato presso SPRI, si è interessata per la prima volta a ciò che accade ai laghi di superficie in inverno mentre studiava i dati termici satellitari.

"I dati termici mi hanno mostrato che l'acqua liquida può sopravvivere nei laghi per tutto l'inverno, "Ha detto. "Studi precedenti che utilizzano radar aerei avevano anche identificato laghi sepolti a pochi metri sotto la superficie della calotta glaciale in estate. Entrambe queste cose mi hanno fatto pensare a come osservare i laghi tutto l'anno. Le immagini satellitari ottiche che normalmente usiamo per osservare i laghi non sono disponibili in inverno, o anche quando è nuvoloso."

Benedek e Willis hanno sviluppato un metodo utilizzando i dati del satellite Sentinel-1, che utilizza un tipo di radar chiamato radar ad apertura sintetica (SAR). Il SAR funziona a una lunghezza d'onda che consente di vedere attraverso le nuvole e al buio. Ghiaccio e acqua si leggono in modo diverso usando SAR, e così hanno sviluppato un algoritmo che tiene traccia dei cambiamenti improvvisi nella retrodiffusione SAR.

In tre inverni, hanno identificato sei laghi che sembravano drenare durante i mesi invernali. Questi laghi erano laghi sepolti o laghi di superficie che erano congelati. L'algoritmo è stato in grado di identificare dove le caratteristiche di retrodiffusione del lago sono cambiate notevolmente tra un'immagine e la successiva registrata 12 giorni dopo.

I dati SAR sono stati supportati da dati ottici aggiuntivi dell'autunno precedente e della primavera successiva, il che ha confermato che le aree lacustri si sono notevolmente ridotte per i sei laghi prosciugati. Per tre dei laghi, i dati ottici e i dati di altri satelliti sono stati utilizzati per mostrare il crollo dei laghi coperti di neve e ghiaccio, scendendo di diversi metri, confermando ancora una volta che l'acqua era stata scaricata.

"Il primo lago che ho trovato è stato sorprendente, " ha detto Benedek. "Mi ci è voluto un po' per essere sicuro che quello che pensavo di vedere fosse davvero quello che stavo vedendo. Abbiamo utilizzato i dati di elevazione della superficie prima e dopo gli eventi per confermare ciò che pensavamo. Ora sappiamo che il drenaggio dei laghi durante l'inverno è qualcosa che può accadere, ma non sappiamo ancora quanto spesso accade".

"I ghiacciai rallentano d'inverno, ma si stanno ancora muovendo, " disse Willis. "Deve essere questo movimento che provoca lo sviluppo di fratture in alcuni punti permettendo ad alcuni laghi di drenare. Non sappiamo ancora quanto sia diffuso questo fenomeno di drenaggio dei laghi invernali, ma potrebbe avere importanti implicazioni per la calotta glaciale della Groenlandia, così come altrove nell'Artico e nell'Antartico."