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I recenti sforzi che utilizzano la modellazione computazionale per capire in che modo lo scioglimento del ghiaccio in Antartide avrà un impatto sugli oceani del pianeta si sono concentrati sulla geometria della calotta glaciale, sulla frattura e sullo scioglimento della superficie, processi che potrebbero potenzialmente innescare o accelerare la perdita di massa della calotta glaciale. Ora, i ricercatori della Stanford University hanno identificato un processo aggiuntivo che potrebbe avere un effetto altrettanto significativo sul futuro della calotta glaciale:lo scongelamento del letto, noto come disgelo basale, all'interfaccia della terra e la calotta glaciale spessa miglia sopra di essa.
Il nuovo studio identifica le aree che attualmente non stanno perdendo grandi quantità di massa, ma potrebbero essere pronte a corrispondere ad alcuni dei maggiori contributori all'innalzamento del livello del mare, come il ghiacciaio Thwaites, in caso di scongelamento. L'Antartide ha all'incirca le dimensioni degli Stati Uniti e le regioni suscettibili comprendono un'area più grande della California. La ricerca è stata pubblicata il 14 settembre su Nature Communications .
"Non si può necessariamente presumere che tutto ciò che è attualmente congelato rimarrà congelato", ha affermato l'autore senior dello studio Dustin Schroeder, professore associato di geofisica presso la Stanford Doerr School of Sustainability. "Queste regioni potrebbero essere potenziali contributori sottovalutati."
Sospetti insoliti
Le simulazioni sono state basate su recenti lavori teorici che dimostrano che il disgelo basale potrebbe verificarsi su scale temporali brevi. Utilizzando modelli numerici di calotta glaciale, i coautori dello studio hanno testato ipotesi sul fatto che l'inizio di tale disgelo potesse portare a una significativa perdita di ghiaccio entro un periodo di 100 anni. Hanno scoperto che l'attivazione del disgelo ha portato a una perdita di massa nelle regioni della calotta glaciale che di solito non sono associate all'instabilità e ai contributi del livello del mare in quella scala temporale.
"C'è stato davvero poco o nessun lavoro a livello continentale sull'inizio dello scongelamento, quella transizione dal ghiaccio congelato al ghiaccio al punto di fusione, dove un po' d'acqua sul letto può far scivolare il ghiaccio", ha detto autrice principale dello studio Eliza Dawson, Ph.D. studente di geofisica. "Eravamo interessati a scoprire quanto potrebbe avere un grande effetto lo scongelamento e quali regioni della calotta glaciale erano potenzialmente più suscettibili."
I ricercatori hanno modellato i cambiamenti di temperatura alla base dell'Antartide in base agli spostamenti di attrito causati dallo scorrimento della calotta glaciale sulla terra sottostante. Le simulazioni hanno rivelato che nell'Antartide orientale, che attualmente è considerata una regione relativamente stabile rispetto all'Antartide occidentale, le aree di Enderby-Kemp e George V Land sarebbero più sensibili allo scongelamento ai loro letti. All'interno di George V Land, hanno anche evidenziato che il bacino di Wilkes è in grado di diventare uno dei principali contributori del livello del mare in caso di disgelo, una caratteristica di dimensioni paragonabili al ghiacciaio Thwaites in rapida evoluzione e probabilmente instabile nell'Antartide occidentale.
"L'intera comunità si sta davvero concentrando su Thwaites in questo momento", ha affermato Schroeder, che è anche professore associato di ingegneria elettrica. "Ma alcune delle regioni che sono le solite sospettate di grandi cambiamenti di impatto non sono le aree più provocatorie e di impatto in questo studio."
La temperatura è importante
A causa della posizione dell'Antartide e delle condizioni estreme, le informazioni sulla calotta glaciale sono scarse. Ancora meno si sa del terreno sotto la sua facciata ghiacciata.
"Misurare il letto è uno sforzo enorme in questi luoghi remoti:abbiamo la tecnologia per farlo, ma devi davvero scegliere il posto, e a volte ci vogliono anni, e campi da campo e attrezzature speciali per farlo", Schroeder disse. "È difficile e costoso."
Per colmare le lacune nelle informazioni, i ricercatori si sono affidati alla fisica di come il ghiaccio scivola, in che modo i cambiamenti di temperatura influenzano il modo in cui la calotta glaciale scorre e si evolve. Nel lavoro successivo, gli autori intendono sviluppare e applicare approcci di analisi basati su radar per studiare la temperatura del letto della calotta glaciale in queste aree critiche.
"Devi conoscere le regioni in cui conta, e questo è il contributo trasformativo del documento di Eliza", ha detto Schroeder. "Si pone queste domande generali:è importante? E se è importante, dove? Ci auguriamo che questo approccio dia alla comunità alcune priorità su dove guardare e perché, ed evitare di andare in vicoli ciechi".
Giganti dormienti?
Gli scienziati attualmente non sanno quali forze sono più in grado di innescare lo scongelamento nel letto nelle regioni potenzialmente suscettibili identificate in questo studio, o quanto presto potrebbero essere in grado di farlo. Un possibile driver potrebbe essere il cambiamento delle condizioni oceaniche, come avviene altrove in Antartide.
"L'acqua calda dell'oceano non raggiunge necessariamente queste regioni dell'Antartide orientale come fa in alcune parti dell'Antartide occidentale, ma è vicina, quindi c'è un potenziale che potrebbe cambiare", ha detto Schroeder. "Se si considera il recente lavoro teorico che mostra che i processi termici al letto possono essere facili da attivare, anche spontanei, fa sembrare lo scongelamento a breve termine del letto della calotta glaciale un interruttore molto più facile da capovolgere di quanto pensassimo. "
Lo studio mostra che misurare, comprendere e modellare la temperatura alla base delle calotte glaciali è importante per comprendere il nostro futuro, poiché la più grande incertezza nelle proiezioni dell'innalzamento del livello del mare è il contributo di processi che possono modificare il comportamento di enormi calotte glaciali come Groenlandia e Antartide.
"Sarà necessario un lavoro successivo per dare un'occhiata più da vicino a queste regioni identificate da questo documento", ha affermato Dawson. "Dimostrare che lo scongelamento al letto può comportare una perdita di massa dalla calotta glaciale è un processo che la comunità deve comprendere e iniziare davvero a guardare, specialmente in queste aree potenzialmente vulnerabili". + Esplora ulteriormente
