La nave da ricerca Polarstern alla deriva nel ghiaccio marino artico. Fonte:libreria di immagini del sito MOSAiC https://multimedia.awi.de/mosaic/ . Credito:Alfred-Wegener-Institut
Il ghiaccio marino nelle regioni costiere dell'Artico potrebbe assottigliarsi fino a due volte più velocemente di quanto si pensasse in precedenza, secondo un nuovo studio di modellazione condotto dai ricercatori dell'UCL.
Lo spessore del ghiaccio marino si deduce misurando l'altezza del ghiaccio sopra l'acqua, e questa misura è distorta dalla neve che appesantisce la banchisa. Gli scienziati si adeguano a questa situazione utilizzando una mappa dell'altezza della neve nell'Artico che è obsoleta da decenni e non tiene conto dei cambiamenti climatici.
Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista La criosfera , i ricercatori hanno scambiato questa mappa con i risultati di un nuovo modello computerizzato progettato per stimare la profondità della neve in quanto varia di anno in anno, e ha concluso che il ghiaccio marino nelle principali regioni costiere si stava assottigliando a un ritmo dal 70% al 100% più veloce di quanto si pensasse in precedenza.
Robbie Mallett (UCL Scienze della Terra), il dottorato studente che ha condotto lo studio, ha dichiarato:"Lo spessore del ghiaccio marino è un indicatore sensibile della salute dell'Artico. È importante poiché il ghiaccio più spesso agisce come una coperta isolante, impedire all'oceano di riscaldare l'atmosfera in inverno, e proteggere l'oceano dal sole in estate. Il ghiaccio più sottile ha anche meno probabilità di sopravvivere durante lo scioglimento estivo dell'Artico".
"I calcoli precedenti dello spessore del ghiaccio marino si basano su una mappa della neve aggiornata l'ultima volta 20 anni fa. Poiché il ghiaccio marino ha iniziato a formarsi sempre più tardi nel corso dell'anno, la neve in cima ha meno tempo per accumularsi. I nostri calcoli tengono conto per la prima volta di questa diminuzione dell'altezza della neve, e suggeriscono che il ghiaccio marino si sta assottigliando più velocemente di quanto pensassimo".
Immagine 3D del lastrone basata su immagini aeree altamente risolte dalla telecamera nadir dell'elicottero. Fonte:galleria di immagini MOSAiC https://multimedia.awi.de/mosaic/#1622663686901_1 . Attestazione:Alfred-Wegener-Institut / Niels Fuchs
La co-autrice, la professoressa Julienne Stroeve (UCL Earth Sciences) ha dichiarato:"Ci sono una serie di incertezze nella misurazione dello spessore del ghiaccio marino, ma riteniamo che i nostri nuovi calcoli siano un importante passo avanti in termini di interpretazione più accurata dei dati che abbiamo dai satelliti.
"Speriamo che questo lavoro possa essere utilizzato per valutare meglio le prestazioni dei modelli climatici che prevedono gli effetti del cambiamento climatico a lungo termine nell'Artico, una regione che si sta riscaldando a tre volte il tasso globale, e i cui milioni di chilometri quadrati di ghiaccio sono essenziali per mantenere fresco il pianeta".
Per calcolare lo spessore del ghiaccio marino, i ricercatori hanno utilizzato il radar del satellite CryoSat-2 dell'Agenzia spaziale europea. Calcolando quanto tempo impiegano le onde radar a rimbalzare dal ghiaccio, possono calcolare l'altezza del ghiaccio sopra l'acqua, da cui possono dedurre lo spessore totale del ghiaccio.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato un nuovo modello di neve precedentemente sviluppato dai ricercatori dell'UCL e della Colorado State University, SnowModel-LG, che calcola la profondità e la densità della neve utilizzando input come la temperatura dell'aria, dati sulle nevicate e sul movimento del ghiaccio per tenere traccia della quantità di neve che si accumula sul ghiaccio marino mentre si muove intorno all'Oceano Artico. Combinando i risultati del modello della neve con le osservazioni radar satellitari, hanno quindi stimato il tasso complessivo di declino dello spessore del ghiaccio marino nell'Artico, così come la variabilità dello spessore del ghiaccio marino di anno in anno.
Orsi polari vicino alla nave da ricerca Polarstern. Fonte:galleria di immagini MOSAiC https://multimedia.awi.de/mosaic/#1622663686901_1 . Credito:Alfred-Wegener-Institut
Hanno scoperto che il tasso di declino nei tre mari costieri di Laptev, I mari di Kara e Chukchi sono aumentati del 70%, 98% e 110% rispettivamente, rispetto ai calcoli precedenti. Hanno anche scoperto che, attraverso tutti e sette i mari costieri, la variabilità dello spessore del ghiaccio marino di anno in anno è aumentata del 58%.
Il ghiaccio marino nei mari costieri varia tipicamente da mezzo metro a due metri di spessore. Sempre più, il ghiaccio in questa regione non sopravvive allo scioglimento estivo. Il più rapido assottigliamento del ghiaccio marino nei mari artici costieri ha implicazioni per l'attività umana nella regione, sia in termini di navigazione lungo la rotta del Mare del Nord per gran parte dell'anno, così come l'estrazione di risorse dal fondo del mare come petrolio, gas e minerali.
Mallett ha dichiarato:"Più navi che seguono la rotta intorno alla Siberia ridurrebbero le emissioni di carburante e di carbonio necessarie per spostare le merci in tutto il mondo, in particolare tra Cina ed Europa. Però, aumenta anche il rischio di fuoriuscite di carburante nell'Artico, le cui conseguenze potrebbero essere disastrose. L'assottigliamento del ghiaccio marino costiero preoccupa anche le comunità indigene, poiché lascia gli insediamenti sulla costa sempre più esposti alle intemperie e all'azione delle onde dall'oceano emergente".
Mallet, Il professor Stroeve e il coautore Dr. Michel Tsamados (UCL Earth Sciences) hanno trascorso diverse settimane studiando neve e ghiaccio nell'Artico a bordo della nave da ricerca tedesca Polarstern, che ha esplorato l'Oceano Artico centrale nel 2019 e nel 2020.