Poco prima di Jakobshavn Isbræ, un ghiacciaio di marea in Groenlandia, scaglia enormi pezzi di ghiaccio nell'oceano, c'è un improvviso cambiamento nella raccolta fangosa di iceberg che galleggiano lungo il capolinea del ghiacciaio, secondo un nuovo documento condotto dall'Istituto cooperativo per la ricerca in scienze ambientali (CIRES) presso CU Boulder. Il lavoro, pubblicato in Geoscienze naturali , mostra che un rilassamento nello spesso aggregato di iceberg che galleggiano al confine ghiacciaio-oceano si verifica fino a un'ora prima degli eventi di distacco. Questa scoperta può aiutare gli scienziati a comprendere meglio i futuri scenari di innalzamento del livello del mare e potrebbe anche aiutarli a prevedere quando stanno per verificarsi i principali episodi di parto.

Nei mesi invernali, iceberg e ghiaccio marino si accumulano all'interno del fiordo di fronte a Jakobshavn Isbræ, formando un tappo congelato che impedisce il parto. Il ghiacciaio può continuare a fluire nel fiordo, intatto, e avanza di decine di metri ogni giorno. Questo accumulo di materiale ghiacciato, che gli scienziati chiamano ice mélange, persiste fino all'estate, ma la sua struttura a mensola perde rigidità nel relativo calore, e si comporta più come singoli iceberg ammassati insieme nel fiordo. Fino ad ora, nessuno studio ha dimostrato se questo tipo di mélange di ghiaccio di fine estate può influenzare il distacco dell'iceberg.

"Ci vuole solo un po' di sforzo perché il mélange si allunghi o si rilassi un po', e così non è più una marmellata di ghiaccio, "ha detto Ryan Casotto, ricercatore presso il Centro di osservazione e scienze della Terra del CIRES e autore principale del nuovo studio.

Per capire cosa stava succedendo durante questi eventi di parto, Cassotto e i suoi colleghi hanno portato interferometri radar terrestri in Groenlandia nel 2012 e li hanno installati nel fiordo proglaciale di Jakobshavn Isbræ per registrare le interazioni degli iceberg ogni tre minuti. Hanno scoperto che tra gli eventi del parto, iceberg all'interno del mélange di ghiaccio si muovevano insieme, che scorre lungo il fiordo come un unico, unità coesiva.

Ma il movimento dei singoli iceberg è cambiato appena prima di ciascuno dei 14 eventi di parto che hanno osservato, invece di fluire come un singolo, unità coerente, il mélange di ghiaccio si rilassò e gli iceberg iniziarono a muoversi indipendentemente l'uno dall'altro.

"Quando il mélange di ghiaccio si rilassa, i singoli iceberg iniziano a ruotare intorno, e quando iniziano a girare intorno, il mélange perde la sua struttura, — disse Cassotto. — E quando perde la sua struttura, perde la sua capacità di impedire il parto."

Per capire cosa stava succedendo agli iceberg all'interno del mélange di ghiaccio durante questi eventi, i ricercatori hanno utilizzato un modello di dinamica delle particelle che simula il movimento dei singoli iceberg. Hanno scoperto che era necessaria solo una piccola espansione verso il basso del mélange di ghiaccio per innescare il movimento indipendente degli iceberg.

"Come una porta per l'oceano, Ice mélange può avere un impatto diretto sulle previsioni future dell'innalzamento del livello delle foche, "ha detto Justin Burton, professore associato di fisica alla Emory University e co-autore del documento. "Abbiamo fornito il meglio, dati più precisi mai mostrati i processi che portano ai principali eventi di parto. Questo ci aiuta a capire le forze che determinano la quantità di ghiaccio scaricata nell'oceano, e quanto velocemente accade."

La causa esatta di tali spostamenti non è ancora chiara, ma i cambiamenti nelle maree oceaniche, lo scarico subglaciale dell'acqua di fusione, e i venti possono aiutare a spiegare l'improvviso rilassamento dello spesso aggregato di iceberg che respingono il ghiacciaio.

Questo studio è il primo a dimostrare che un mélange di ghiaccio in gran parte privo di ghiaccio marino può controllare i tempi del parto, disse Casotto. È anche il primo studio in cui i ricercatori sono stati in grado di osservare cambiamenti su scala granulare in un materiale all'interno dell'ambiente naturale.

"La maggior parte degli studi sui materiali granulari sono condotti in laboratori, " ha detto Jason Amundson, professore associato di geofisica presso l'Università del sud-est dell'Alaska e coautore dell'articolo. "Queste osservazioni dimostrano che possiamo acquisire nuove conoscenze sul comportamento dei materiali granulari studiando densi branchi di iceberg, che rappresentano alcuni dei più grandi materiali granulari sulla Terra" I metodi in questo studio potrebbero essere utilizzati per prevedere il guasto in altri materiali geofisici, come colate detritiche o smottamenti.