Man mano che il clima si riscalda e i tassi di scioglimento in Antartide aumentano, questa fratturazione potrebbe causare il collasso delle vulnerabili piattaforme di ghiaccio, consentendo al ghiaccio del ghiacciaio interno di fuoriuscire nell'oceano e contribuire all'innalzamento del livello del mare.

Le piattaforme di ghiaccio sono importanti per la salute generale della calotta glaciale antartica poiché agiscono per rafforzare o trattenere il ghiaccio del ghiacciaio sulla terraferma. Gli scienziati hanno previsto e modellato che il carico dell'acqua di disgelo superficiale potrebbe causare la frattura delle piattaforme di ghiaccio, ma nessuno aveva osservato il processo sul campo, fino ad ora.

Il nuovo studio, pubblicato sul Journal of Glaciology , può aiutare a spiegare come la piattaforma di ghiaccio Larsen B sia crollata improvvisamente nel 2002. Nei mesi precedenti la sua catastrofica rottura, migliaia di laghi di acqua di fusione ricoprivano la superficie della piattaforma di ghiaccio, che si è poi prosciugata in poche settimane.

Per studiare gli impatti dell'acqua di fusione superficiale sulla stabilità della piattaforma di ghiaccio, un gruppo di ricerca guidato dall'Università del Colorado Boulder e comprendente ricercatori dell'Università di Cambridge, si è recato sulla piattaforma di ghiaccio George VI nella penisola antartica nel novembre 2019.

Innanzitutto, il team ha identificato una depressione o “dolina” nella superficie del ghiaccio che si era formata da un precedente evento di drenaggio del lago, dove pensavano che l’acqua di disgelo avrebbe potuto nuovamente accumularsi sul ghiaccio. Quindi si sono avventurati in motoslitta, trasportando tutta l'attrezzatura scientifica e i dispositivi di sicurezza sulle slitte.

Intorno alla dolina, il team ha installato stazioni GPS ad alta precisione per misurare piccoli cambiamenti di elevazione sulla superficie del ghiaccio, sensori di pressione dell'acqua per misurare la profondità del lago e un sistema di telecamere timelapse per catturare immagini della superficie del ghiaccio e dei laghi di acqua di fusione ogni 30 minuti. .

Nel 2020, la pandemia di COVID-19 ha interrotto bruscamente il loro lavoro sul campo. Quando il team è finalmente tornato sul campo nel novembre 2021, erano rimasti solo due sensori GPS e una fotocamera timelapse; altri due GPS e tutti i sensori di pressione dell'acqua erano stati allagati e sepolti nel ghiaccio solido.

Fortunatamente, gli strumenti sopravvissuti hanno catturato il movimento verticale e orizzontale della superficie del ghiaccio e le immagini del lago di acqua di fusione che si è formato e si è prosciugato durante la stagione di scioglimento record del 2019/2020.

I dati GPS hanno indicato che il ghiaccio al centro del bacino lacustre si è fletteto verso il basso di circa trenta centimetri in risposta all’aumento di peso dovuto all’acqua di disgelo. Questa scoperta si basa su un lavoro precedente che ha prodotto le prime misurazioni dirette sul campo dell'instabilità della piattaforma di ghiaccio causata dal ristagno e dal drenaggio dell'acqua di fusione.

Il team ha anche scoperto che la distanza orizzontale tra il bordo e il centro del bacino lacustre di acqua di disgelo è aumentata di oltre trenta centimetri. Ciò è stato molto probabilmente dovuto alla formazione e/o all'ampliamento di fratture circolari intorno al lago di acqua di disgelo, catturate dalle immagini time-lapse. I loro risultati forniscono la prima prova sul campo della frattura della piattaforma di ghiaccio in risposta a un lago di acqua di fusione superficiale che appesantisce il ghiaccio.

"Questa è una scoperta entusiasmante", ha affermato l'autore principale Alison Banwell, del Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) presso l'Università del Colorado Boulder. "Riteniamo che questi tipi di fratture circolari siano stati fondamentali nel processo di drenaggio del lago in stile reazione a catena che ha contribuito a rompere la piattaforma di ghiaccio Larsen B."

"Sebbene queste misurazioni siano state effettuate su una piccola area, dimostrano che la flessione e la rottura del ghiaccio galleggiante a causa dell'acqua superficiale potrebbero essere più diffuse di quanto si pensasse in precedenza", ha affermato la coautrice Dr. Rebecca Dell dello Scott Polar Research Institute di Cambridge.

"Poiché lo scioglimento aumenta in risposta al riscaldamento previsto, le piattaforme di ghiaccio potrebbero diventare più inclini a rompersi e crollare rispetto a quanto non lo siano attualmente."

"Ciò ha implicazioni per il livello del mare poiché il rinforzo del ghiaccio interno viene ridotto o rimosso, consentendo ai ghiacciai e ai flussi di ghiaccio di fluire più rapidamente nell'oceano", ha affermato il coautore Professor Ian Willis, anche lui dello SPRI.

Il lavoro supporta i risultati dei modelli che mostrano che l'immenso peso di migliaia di laghi di acqua di fusione e il successivo drenaggio hanno causato la piegatura e la rottura della piattaforma di ghiaccio Larsen B, contribuendo al suo collasso.

"Queste osservazioni sono importanti perché possono essere utilizzate per migliorare i modelli per prevedere meglio quali piattaforme di ghiaccio antartiche saranno più vulnerabili e più suscettibili al collasso in futuro", ha affermato Banwell.