Un team di scienziati ha sviluppato un nuovo modello per simulare sia il distacco di iceberg che gli tsunami che vengono innescati di conseguenza. Il loro metodo può aiutare a migliorare la valutazione dei pericoli nelle aree costiere e perfezionare i modelli empirici di parto utilizzati per valutare l'innalzamento del livello del mare.

Johan Gaume, un esperto EPFL in valanghe e geomeccanica, ha rivolto la sua attenzione al ghiaccio. Il suo obiettivo è comprendere meglio la correlazione tra le dimensioni di un iceberg e l'ampiezza dello tsunami che risulta dal suo distacco. Gaume, insieme a un team di scienziati di altri istituti di ricerca, ha appena svelato un nuovo metodo per modellare questi eventi. Il loro lavoro appare in Comunicazioni Terra &Ambiente .

Questi scienziati sono i primi a simulare i fenomeni sia della frattura del ghiacciaio che della formazione delle onde quando l'iceberg cade nell'acqua. "Il nostro obiettivo era quello di modellare l'interazione esplicita tra acqua e ghiaccio, ma ciò ha un costo sostanziale in termini di tempo di calcolo. Abbiamo quindi deciso di utilizzare un modello continuo, che è numericamente molto potente e che dà risultati che sono sia conclusivi che coerenti con gran parte dei dati sperimentali, "dice Gaume, che dirige lo Snow Avalanche Simulation Laboratory (SLAB) dell'EPFL ed è l'autore corrispondente dello studio. Gli altri istituti coinvolti nello studio sono l'Università della Pennsylvania, l'Università di Zurigo, l'Università di Nottingham, e il WSL Institute for Snow and Avalanche Research in Svizzera.

Migliorare le leggi sul parto

Il metodo degli scienziati può anche fornire informazioni sui meccanismi specifici coinvolti nella rottura dei ghiacciai. "I ricercatori possono utilizzare i risultati delle nostre simulazioni per perfezionare le leggi sul parto incorporate nei loro modelli su larga scala per prevedere l'innalzamento del livello del mare, fornendo informazioni dettagliate sulla dimensione degli iceberg, che rappresentano una notevole quantità di perdita di massa, "dice Gaume.

Il parto si verifica quando pezzi di ghiaccio sul bordo di un ghiacciaio si staccano e cadono in mare. I meccanismi alla base della rottura generalmente dipendono da quanto è alta l'acqua. Se il livello dell'acqua è basso, l'iceberg si stacca dalla sommità del ghiacciaio. Se il livello dell'acqua è alto, l'iceberg è più lungo e si stacca dal fondo, prima di galleggiare in superficie a causa della galleggiabilità. Questi diversi meccanismi creano iceberg di diverse dimensioni e quindi onde di diverse ampiezze. "Un altro evento che può innescare uno tsunami è quando il centro di gravità di un iceberg cambia, facendo ruotare l'iceberg stesso, " dice Gaume. "Siamo stati in grado di simulare tutti questi processi".

In Groenlandia, gli scienziati hanno posizionato una serie di sensori a Eqip Sermia, un ghiacciaio di sbocco della calotta glaciale della Groenlandia largo 3 km che termina in un fiordo con una scogliera di ghiaccio di 200 m. Già nel 2014, un iceberg che misura circa 1 milione di m ³ (l'equivalente di 300 piscine olimpioniche) ruppe il fronte del ghiacciaio e produsse uno tsunami alto 50 m; l'onda era ancora alta 3 m quando ha raggiunto il primo litorale abitato a circa 4 km di distanza. Gli scienziati hanno testato il loro metodo di modellazione su set di dati sul campo su larga scala da Eqip Sermia e con dati empirici sulle onde dello tsunami ottenuti in un bacino di laboratorio presso l'istituto Deltares nei Paesi Bassi.

Progetti in cantiere

Lo scioglimento dei ghiacciai è diventato oggi una delle principali aree di ricerca a causa del riscaldamento globale. Uno degli scienziati dell'Università di Zurigo coinvolti nello studio ha dato il via quest'anno a un nuovo progetto di ricerca finanziato dal Fondo nazionale svizzero per la scienza. Questo progetto indagherà le dinamiche del ghiacciaio più veloce della Groenlandia, Jakobshavn Isbrae, combinando i dati dei singoli esperimenti sul campo in Groenlandia con i risultati delle simulazioni eseguite utilizzando il modello SLAB. "Il nostro metodo sarà utilizzato anche per modellare catene di processi complessi innescati da movimenti gravitazionali di massa, come l'interazione tra una valanga di roccia e un lago di montagna, "dice Gaume.