Da più di un decennio, un team di ricercatori e studenti dell'Università del Montana ha studiato le dinamiche della calotta glaciale della Groenlandia mentre risponde a un clima di riscaldamento. I ricercatori del Dipartimento di geoscienze dell'Università del Montana (UM), Toby Meierbachtol e Joel Harper, hanno affermato che l'acqua è sempre stata al centro della loro ricerca.

"L'acqua proveniente dallo scioglimento del ghiaccio può defluire dalla superficie verso l'oceano e contribuire all'innalzamento del livello del mare, può ricongelare sul posto e riscaldare effettivamente il ghiaccio, e può anche raggiungere il fondo della calotta di ghiaccio e agire come una sorta di lubrificante per far scivolare velocemente il ghiaccio sul suo letto, " Meierbachtol ha detto. "L'importanza dell'acqua nel controllare la risposta della Groenlandia al riscaldamento è difficile da sopravvalutare".

Ma mentre gran parte della loro attenzione si è concentrata sull'importanza dell'acqua nel controllo dei processi che si verificano sulla calotta glaciale, i loro risultati di ricerca più recenti hanno ribaltato l'ordine del loro pensiero.

Come indicato nel loro recente articolo in Geoscienze naturali , Meierbachtol, Harper e un team internazionale di ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti alla calotta glaciale hanno un impatto immediato sulle acque sotterranee sottostanti l'isola della Groenlandia, un'area più grande dello stato dell'Alaska.

"Ci siamo concentrati sugli impatti dell'acqua sul cambiamento della calotta glaciale, " ha detto Harper. "Ma i nostri risultati più recenti mostrano che i cambiamenti nella calotta glaciale hanno un impatto reale sull'idrologia artica, in particolare sul massiccio sistema di acque sotterranee che si estende sotto la calotta glaciale".

Quest'ultima rivelazione è avvenuta grazie a un connubio di tecniche di perforazione, con collaboratori internazionali che hanno scavato un foro angolato a 650 metri attraverso il substrato roccioso sotto un ghiacciaio della Groenlandia per misurare le condizioni delle acque sotterranee in profondità sotto la calotta glaciale. Nel frattempo, I ricercatori della UM e dell'Università del Wyoming hanno praticato 32 fori dalla cima del ghiacciaio, attraverso quasi un chilometro di ghiaccio, misurare le condizioni dell'acqua all'interfaccia tra ghiaccio e roccia, che costituisce un importante confine che controlla il flusso delle acque sotterranee sottostanti.

Il sistema che UM ha perfezionato nel corso degli anni prevede la perforazione con una combinazione di acqua molto calda ad alta pressione in genere per 12 o più ore alla volta.

"Ci esercitiamo e proviamo per far sì che l'operazione scorra senza intoppi, "Harper ha detto, notando che includono sempre uno o due studenti universitari in una spedizione. "Tutti nella squadra hanno un ruolo importante e specifico da ricoprire".

Dopo la perforazione, il team installa sensori nella colonna di ghiaccio e sul letto di lastre di ghiaccio per misurare la dinamica del ghiaccio e le condizioni dell'acqua mentre l'acqua scorre sotto il ghiaccio fino al margine. Il tempo è sempre essenziale perché il ghiaccio freddo congela il buco chiuso in appena due ore.

L'approccio a doppia perforazione ha facilitato le prime misurazioni della risposta delle acque sotterranee a una calotta glaciale in cambiamento, e il record di dati di otto anni ha prodotto alcuni risultati inaspettati.

"Studiando le aree coperte da ghiaccio 10, 000 anni fa durante l'ultima era glaciale, il campo ha saputo che l'enorme massa e le grandi quantità di acqua provenienti dallo scioglimento del ghiaccio possono avere un impatto sulle acque sotterranee sottostanti, "Meierbachtol ha detto, "ma il paradigma è stato che la risposta delle acque sotterranee al cambiamento della calotta glaciale è lunga:migliaia di anni. Quello che abbiamo mostrato qui è che la risposta delle acque sotterranee al cambiamento della Groenlandia è immediata".

Questa nuova comprensione potrebbe avere importanti implicazioni a valle sull'impatto del diradamento della Groenlandia sull'Artico, ha detto Harper. Il diradamento del ghiaccio potrebbe ridurre la velocità di flusso delle acque sotterranee verso l'oceano, modificando la temperatura dell'acqua e l'equilibrio di salinità che è importante per i modelli di circolazione oceanica.

"Pensando ai complessi feedback che si verificano dal cambiamento in corso in Groenlandia, noi come campo abbiamo davvero trascurato la componente delle acque sotterranee perché pensavamo che fosse più o meno dormiente nel corso dei tempi da decennio a secolo che sono importanti per noi come società, "Ha detto Harper. "Ma ora riconosciamo che il sistema delle acque sotterranee cambia in realtà abbastanza rapidamente, e ci sono alcune ragioni convincenti per cui questo potrebbe davvero essere importante per l'Artico più ampio".

La ricerca futura dovrà lavorare per quantificare gli impatti del cambiamento delle acque sotterranee sull'oceano, notarono sia Meierbachtol che Harper. Ma il primo passo è stata la scoperta.