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    Ascoltando il canto dei ghiacciai che si sciolgono

    Kongsvegen, il ghiacciaio artico alle Svalbard dove abbiamo svolto le nostre ricerche. Per scoprire cosa si trova centinaia di metri più in basso, abbiamo perforato i sedimenti sotto il ghiacciaio (vedi stelle verdi). Lì abbiamo installato un aratro per misurare le forze alla base del ghiacciaio e diversi sismometri per "ascoltare" le vibrazioni del ghiacciaio. Abbiamo anche installato sismometri in vari punti (punti gialli) sulla superficie del ghiacciaio. Credito:TV Schuler

    Ecco fatto, abbiamo raggiunto il fondo del ghiacciaio. Sono 327 m sotto i nostri piedi. Dopo aver perforato il ghiaccio per sei ore, il nostro getto di acqua calda esplode nel sedimento. Il tubo che lo collega alla superficie smette di rotolare e Thomas Schuler, capo progetto, conferma che la base è stata raggiunta.

    Scendo dall'elicottero e Coline Bouchayer, dottore di ricerca. ricercatore che supervisiona il progetto, mi dice la buona notizia. Tiriamo un sospiro di sollievo:John Hult, l'ingegnere del progetto, e Svein Oland, un meccanico del Norwegian Polar Institute, sono particolarmente contenti. Avevamo provato a fare la stessa operazione la scorsa primavera, ma le temperature di -30°C hanno congelato l'acqua nel sistema di perforazione, rendendo impossibile il proseguimento. Questa volta, i motori ancora in funzione portano un odore di diesel nelle lande ghiacciate che ci circondano.

    Il nostro obiettivo qui non è ricostruire i climi del passato estraendo carote di ghiaccio come le missioni in Antartide o in Groenlandia. Si tratta invece di esplorare ciò che accade a centinaia di metri sotto la superficie, dove il ghiacciaio riposa sul suo letto di rocce e sedimenti. È qui che è in gioco la loro stabilità, poiché l'acqua liquida dalla superficie penetra e funge da lubrificante.

    Il rapido aumento delle temperature causato dai cambiamenti climatici è destinato a sciogliere i ghiacciai e innescare instabilità, come previsto dall'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Si prevede che le attuali politiche si tradurranno in un riscaldamento di circa 2,7°C al di sopra dei livelli preindustriali entro il 2100, molto al di sopra del limite massimo di 1,5°C raccomandato dall'accordo di Parigi. Tali differenze possono essere drastiche per i ghiacciai. Questi draghi di ghiaccio, che sembrano addormentati, possono svegliarsi un po' troppo all'improvviso, come dimostra il recente crollo dei ghiacciai delle Alpi italiane.

    Il movimento dei ghiacciai (da pochi metri a diversi chilometri all'anno) è simile a quello di un formaggio a pasta molle su una tavola inclinata:oscillano per tutta la loro altezza e strisciano sotto il proprio peso. Più sono ripidi e spessi (fino a diversi chilometri), più velocemente scorrono a quote più basse. Grazie al sottile strato d'acqua tra il ghiaccio e il suo letto roccioso, i ghiacciai possono raddoppiare la loro velocità tra l'inverno e l'estate. Mentre la maggior parte dei ghiacciai gode di un ciclo stagionale stabile, alcuni, tra cui Kongsvegen, hanno visto aumentare la loro velocità annuale nel corso degli anni.

    Questo è noto come un'ondata glaciale. Dal 2010, la velocità della parte alta di Kongsvegen è aumentata da pochi metri all'anno a più di 40, un aumento di dieci volte. Per ora interessa solo la parte alta del ghiacciaio, ma stiamo assistendo a una progressione di anno in anno verso le zone più basse.

    Riteniamo che questa dinamica potrebbe portare a una destabilizzazione del ghiacciaio e, se ciò accade, questo ghiacciaio, che è lungo più di 15 km, largo 2 km e spesso 300 m, potrebbe precipitare nell'oceano e causare gravi danni all'intero fiordo. E Kongsvegen è solo uno dei migliaia di casi in tutto il mondo. Per capirlo, fondiamo la nostra strada verso il basso e immergiamo i nostri strumenti nel cuore sconosciuto del ghiacciaio.

    La nostra missione scientifica mira ad ascoltare Kongsvegen e misurare le forze che esercita sul suo sottostante letto roccioso. Se queste forze sono maggiori di quelle che il letto può contenere, allora iniziamo ad avere seri problemi.

    I ghiacciai si muovono grazie alla presenza di acqua liquida all'interfaccia del letto di ghiaccio. Anche il minimo movimento crea una vibrazione che può essere registrata dai nostri sismometri. Crediti:Ugo Nanni, autore fornito

    Il minimo movimento di un ghiacciaio genera una vibrazione che contiene informazioni cruciali sulla sua dinamica. Il suono dei ghiacciai è primitivo. Viaggia dalle tue orecchie alle tue viscere. Senti il ​​tuo desiderio di esplorazione e l'impatto della nostra società sul nostro ambiente. È difficile dire se piangono, cantano o ridono, ma non tacciono certo. Quest'anno, il mio amico Clovis Tisserand, sound designer, è venuto con me per registrare queste voci dall'Artico.

    Il mio lavoro è analizzare questi suoni per capire come si muove il ghiacciaio, come reagisce allo scioglimento della superficie, come si aprono i suoi crepacci e cosa sta succedendo nelle sue profondità. Per fare ciò utilizziamo i sismometri, tradizionalmente impiegati per lo studio dei terremoti. Dal 2020 ne abbiamo installati circa 20 lungo la lunghezza di Kongsvegen e nelle sue profondità. Con una tale rete, possiamo ascoltare l'intero ghiacciaio, come un medico con uno stetoscopio, ei suoi segreti (come abbiamo fatto di recente nelle Alpi francesi). Sopra questi sismometri, abbiamo anche installato uno strumento piuttosto insolito, un'asta d'acciaio lunga 2 m piantata a una profondità di 360 m chiamata aratro (vedi immagine sotto).

    L'accelerazione pluriennale di Kongsvegen misurata da Jack Kohler (Norwegian Polar Institute) e dal suo team. Mostra che la velocità del ghiacciaio è aumentata da pochi metri all'anno a più di 40 nella parte superiore del ghiacciaio nell'ultimo decennio. Questa accelerazione si sta lentamente diffondendo verso la parte anteriore del ghiacciaio. L'immagine di sfondo mostra che questa accelerazione porta spesso alla formazione di crepacci e potrebbe portare alla destabilizzazione del ghiacciaio. I punti gialli e le stelle verdi mostrano la posizione dello strumento schierato sul ghiacciaio.

    Su questa asta, John ha installato diversi estensimetri per misurare le forze alla base del ghiacciaio. Il contalitri che abbiamo installato quest'estate ha trasmesso le sue misurazioni solo per poche ore prima di diventare silenzioso nonostante i giorni trascorsi da John nel tentativo di rianimarlo. Fortunatamente per Coline, il cui dottorato di ricerca. si basa in parte su queste misurazioni, quella installata nella primavera del 2021 parla ancora. Da quella data, quindi, siamo stati in grado di misurare come il ghiacciaio vibra, si distorce e scivola in risposta alle variazioni di temperatura e precipitazioni.

    La raccolta di questi dati è stata dispendiosa in termini di tempo, costosa e soggetta a molte incertezze. È stato possibile grazie al supporto di numerosi colleghi, del Norwegian Polar Institute e della Sverdrup Station di Ny Ålesund.

    Cosa vediamo sotto il ghiacciaio? Serie temporali di misurazioni raccolte sul ghiacciaio Kongsvegen durante la nostra missione. Il deflusso (curva blu) rappresenta la quantità di acqua liquida che scorre attraverso il ghiacciaio. La forza (curva rossa) rappresenta la sollecitazione alla base del ghiacciaio. La potenza sismica (curva nera) rappresenta la quantità di "vibrazione" all'interno del ghiacciaio. La velocità del ghiacciaio è mostrata con la curva verde.

    Di ritorno dal campo

    Di ritorno dal campo, passano lunghi mesi, davanti al nostro computer o attorno a un tavolo, convertendo, filtrando e confrontando le curve tracciate dalle nostre osservazioni. Troviamo che le dinamiche di Kongsvegen sono governate da una stagione di scioglimento da giugno a ottobre, durante la quale diverse migliaia di litri d'acqua scorrono ogni secondo sulla superficie e sulla base del ghiacciaio. È stato osservato che la durata e l'intensità di tale scioglimento aumentano con l'aumento della temperatura a causa del cambiamento climatico.

    Tutta quest'acqua lubrifica la base del ghiacciaio e provoca un aumento della velocità e delle sollecitazioni all'interno del ghiacciaio. Allo stesso tempo, misuriamo un aumento dell'intensità delle vibrazioni glaciali, legate al rumore idrologico e all'intensa attività del crepaccio sotto l'influenza del caldo estivo e dell'accelerazione dei ghiacciai. Quest'estate abbiamo osservato una maggiore presenza di crepacci e misurato un aumento dello stress rispetto allo scorso anno. Questo potrebbe essere un segno di una forte accelerazione o addirittura di una destabilizzazione del ghiacciaio.

    Il nostro team, insieme a diversi colleghi, sta attualmente analizzando questi risultati per quantificare le cause di questi cambiamenti e quindi capire meglio cosa porta alla destabilizzazione di un ghiacciaio in un mondo in scioglimento. + Esplora ulteriormente

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    Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.




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