Un team globale di scienziati, tra cui diversi della Scripps Institution of Oceanography dell'Università della California a San Diego, ha scoperto l'improvvisa scomparsa di un grande, profondo, lago coperto di ghiaccio sulla superficie di una piattaforma di ghiaccio antartico.

Questo raro evento, raccontato in uno studio pubblicato oggi sulla rivista Lettere di ricerca geofisica , si è verificato durante l'inverno antartico del 2019 sulla banchisa di Amery nell'Antartide orientale, e si stima che 600-750 milioni di metri cubi (21-26 miliardi di piedi cubi) di acqua, circa il doppio del volume della baia di San Diego, sono stati persi nell'oceano.

Gli autori dello studio hanno utilizzato le immagini di un satellite radar in grado di "vedere" durante la notte polare per fissare i tempi dell'evento a una settimana o meno a giugno. Dopo il drenaggio, al posto del lago, c'era una depressione simile a un cratere nella superficie della piattaforma di ghiaccio, coprendo circa undici chilometri quadrati (4,25 miglia quadrate). Questa depressione superficiale, detta "dolina" di ghiaccio, " conteneva i resti fratturati della coltre di ghiaccio.

"Crediamo che il peso dell'acqua accumulata in questo lago profondo abbia aperto una fessura nella piattaforma di ghiaccio sotto il lago, un processo noto come idrofrattura, facendo defluire l'acqua nell'oceano sottostante, ", ha affermato l'autore principale dello studio Roland Warner, un glaciologo con l'Australian Antarctic Program Partnership presso l'Università della Tasmania.

Il processo di idrofrattura è stato implicato nel crollo di banchi di ghiaccio più piccoli nella Penisola Antartica, dove l'acqua di disgelo si forma sulla superficie delle piattaforme di ghiaccio durante l'estate australe, ma non si vede spesso guidare su ghiacci spessi come i 1400 metri (4, 590 piedi) in questa posizione su Amery Ice Shelf.

L'evento invernale australe è stato anche catturato da uno strumento laser a luce verde sull'ICESat-2 della NASA. Questo satellite trasmette impulsi di fotoni e individua con precisione il punto di riflessione di ogni fotone che riceve dalla Terra.

Le orbite ripetute di ICESat-2 sulle tracce a terra esatte prima e dopo il drenaggio del lago hanno rivelato la scala verticale della perturbazione. La superficie del ghiaccio è caduta fino a 80 metri (260 piedi) nella cavità della dolina, anche se la perdita del carico d'acqua ha reso più leggera la piattaforma di ghiaccio galleggiante e la pressione dell'oceano l'ha fatta flettere verso l'alto, con gli immediati dintorni del lago che si elevano fino a 36 metri (118 piedi).

"È emozionante vedere ICESat-2 mostrarci i dettagli dei processi che si verificano sulla calotta glaciale su una scala spaziale così fine, " ha detto la co-autrice Helen Amanda Fricker, un glaciologo presso Scripps Institution of Oceanography che ha studiato a lungo i laghi subglaciali attivi, scoprendoli nel 2007. "Dal momento che l'acqua di fusione superficiale sulle piattaforme di ghiaccio può causare il loro collasso che alla fine porta all'innalzamento del livello del mare quando il ghiaccio macinato non viene più trattenuto, è importante comprendere i processi che indeboliscono le piattaforme di ghiaccio".

Negli ultimi decenni con l'aumento della temperatura dell'aria, alcune piattaforme di ghiaccio hanno subito un maggiore scioglimento superficiale, e le più recenti proiezioni del modello per il riscaldamento futuro mostrano che la tendenza continua e crea più laghi di fusione. Ciò aumenta il rischio di idrofratturazione diffusa, che potrebbe portare al crollo delle piattaforme di ghiaccio, permettendo uno scarico più rapido del ghiaccio dalle calotte glaciali e l'aumento del livello del mare. Ora, possibili maggiori flussi in profondità, anche i laghi coperti di ghiaccio e l'idrofrattura di spesse piattaforme di ghiaccio dovrebbero essere considerati nelle proiezioni per il riscaldamento futuro, hanno detto i ricercatori.

Il team ha anche utilizzato mappe di elevazione della superficie generate dal Polar Geospatial Center (PGC) dell'Università del Minnesota per dimostrare che l'interruzione ha modificato il paesaggio regionale su 60 chilometri quadrati (23 miglia quadrate).

La quantità di acqua persa nell'oceano è stata calcolata utilizzando il volume della cavità e l'entità del sollevamento. Mentre Amery Ice Shelf ha molti laghi e ruscelli di fusione nell'estate australe, la quantità di acqua persa quando il lago drenato era molte volte l'apporto annuale di acqua di disgelo.

Il sollevamento del lago ha creato un nuovo lago da un braccio poco profondo di quello originale. Durante la successiva stagione di fusione questo lago si riempì in pochi giorni a più di un milione di metri cubi al giorno e traboccò nella cavità della dolina. Quando ICESat-2 ha attraversato di nuovo la dolina pochi giorni dopo, il team è stato in grado di misurare un canale di acqua di fusione largo 20 metri (65 piedi), appena tagliato nella dolina, rilevamento della superficie dell'acqua a tre metri di profondità, e fotoni sparsi dal letto del torrente altri tre metri più in basso.

Gli autori affermano che è troppo presto per concludere che il drenaggio di questo lago di acqua di disgelo fosse correlato a tendenze più ampie come il riscaldamento del clima intorno all'Antartide. Con questa nuova capacità di osservazione, e man mano che vengono raccolti più dati ICESat-2 e PGC, Fricker afferma che saranno in grado di comprendere ulteriormente quanto siano comuni questi laghi profondi e come si evolvano nel tempo.

"Questo evento improvviso è stato apparentemente il culmine di decenni di accumulo e stoccaggio di acqua di fusione sotto quel coperchio isolante di ghiaccio, " ha detto il coautore Jonathan Kingslake, professore al Lamont Doherty Earth Observatory della Columbia University, che ha aiutato nella misurazione dell'acqua di fusione superficiale.

Il futuro della neonata dolina è incerto. Può accumulare nuovamente acqua di fusione o defluire più frequentemente nell'oceano. Sembra che la fessura si sia riaperta brevemente nella stagione dello scioglimento del 2020. È certo che gli scienziati ora staranno a guardare.