Negli ultimi quattro decenni, il riscaldamento del clima e delle temperature oceaniche hanno rapidamente alterato la calotta glaciale della Groenlandia, creando preoccupazione per gli ecosistemi marini e i modelli meteorologici in tutto il mondo. L'ambiente ha messo a dura prova gli scienziati nei loro tentativi di misurare il modo in cui l'acqua si muove e scioglie la calotta glaciale, perché le attrezzature possono essere distrutte dagli iceberg che galleggiano vicino ai ghiacciai.
Raccolte utilizzando un approccio innovativo, la ricerca dell’Università del Maine ha portato alla luce nuove informazioni per aiutare gli scienziati a comprendere meglio i modelli di circolazione dell’acqua oceanica attorno ai ghiacciai. Un gruppo di pionieri nella ricerca sui ghiacciai ha collegato dispositivi GPS agli iceberg e ha utilizzato la loro mobilità per comprendere la circolazione dei fiordi, il che può in definitiva migliorare la precisione dei modelli climatici.
Nelle estati del 2014 e del 2019, i dispositivi GPS hanno monitorato i cambiamenti orari nella posizione di 13 iceberg mentre attraversavano il fiordo ghiacciato di Ilulissat in Groenlandia verso l'oceano.
Iniziando come ricerca durante la sua permanenza all'Università dell'Oregon, Kristin Schild, professoressa assistente di geomatica dell'UMaine, ha raccolto i dati dei fiordi con un collega dell'UO, il professore di scienze della terra e oceanografo David Sutherland.
Nel 2020, una studentessa universitaria, Sydney Baratta, ha utilizzato questi set di dati come fulcro del suo progetto capstone senior. Continuando la ricerca sui suoi studi universitari, Baratta ha elaborato e analizzato le sue scoperte e ha pubblicato i risultati nel Journal of Geophysical Research:Oceans .
I risultati dello studio hanno mostrato che la circolazione nel fiordo primario è fortemente influenzata dal flusso di acqua dolce proveniente dai fiordi affluenti di collegamento, che è di fondamentale importanza da considerare nei modelli di circolazione. Tali modelli possono variare dallo studio delle correnti oceaniche alla previsione della velocità con cui il livello del mare potrebbe aumentare.
"La possibilità di utilizzare i numerosi iceberg presenti in questo fiordo è davvero unica per lo studio", ha affermato Baratta.
Il fiordo ghiacciato di Ilulissat ospita il Sermeq Kujalleq, uno dei ghiacciai più veloci e attivi del mondo. Ciò rende il fiordo un luogo valido, ma impegnativo, per comprendere l'interazione dei ghiacciai con l'oceano e prevedere come i giganti ghiacciati rispondono al riscaldamento dell'oceano.
"Pensate ai cubetti di ghiaccio in un bicchiere d'acqua. Galleggiano", ha detto Baratta. "Ma se si trova in un fiordo, sotto l'influenza di altre forze come il vento e le correnti, gli iceberg si muovono. Quello che volevamo fare era mettere dei localizzatori GPS su quegli iceberg per dedurre quale sia la circolazione nel fiordo e vedere come è influenzato dall'ambiente."
Carlos Moffat, che ricerca le interazioni ghiacciaio-oceano e l'oceanografia polare presso l'Università del Delaware, ha affermato che le attrezzature stazionate nei fiordi vengono spesso schiacciate da tutto il movimento. Il modo in cui Schild ha raccolto questi set di dati, ha detto, è stato innovativo. Invece di vedere gli iceberg come un ostacolo, li ha usati come uno strumento per trasportare e proteggere l'attrezzatura.
"È una situazione in cui la cosa che ti interessa è distruggere la tua attrezzatura", ha detto Moffat. "Quindi quello che hanno fatto in questo studio è stato sostanzialmente invertire il copione."
La Groenlandia, dove si trova il fiordo ghiacciato di Ilulissat, e l'Antartide hanno i più grandi serbatoi di acqua dolce di ghiaccio del mondo. La velocità con cui le calotte glaciali si sciolgono contribuisce all’innalzamento del livello del mare in tutto il mondo. In Groenlandia e Antartide, i ghiacciai "immergono le dita dei piedi" nell'acqua dell'oceano, ha detto Moffat, il che può consentire al riscaldamento dell'oceano di accelerare la velocità con cui il ghiaccio si scioglie o si rompe in iceberg.
Lauren Ross, professoressa associata di idraulica e ingegneria delle risorse idriche all'UMaine, ha affermato che le scoperte di Baratta, Schild e Sutherland saranno utili per una serie di ricerche relative alla circolazione dei fiordi, inclusa la sua area di competenza:il trasporto di materiale nell'acqua.
Recentemente ha studiato come l'acqua dolce che scorre in un fiordo abbia avuto un impatto negativo sulla crescita di alghe microscopiche dannose. A differenza della Groenlandia, una maggiore quantità di acqua dolce ha aiutato l'economia e gli ecosistemi che circondano il fiordo.
"Per essere il più accurati possibile, dobbiamo avere i dati più accurati da inserire nei modelli", ha affermato Ross. "Penso che diventerà sempre più importante man mano che il clima si riscalda."
Similmente alla riflessione di Ross, Schild ha affermato che il punto di partenza è riconoscere che i cambiamenti stanno avvenendo nell'ambiente. Gli scienziati stanno ora lavorando per colmare le lacune nella ricerca per rappresentare l'ambiente in evoluzione e creare modelli predittivi migliori.
"I ghiacciai hanno rimodellato il clima e gli ecosistemi globali per milioni di anni", ha affermato il presidente dell'UMaine Joan Ferrini-Mundy. "La nuova ricerca condotta dai nostri scienziati climatici di fama mondiale fornisce maggiori informazioni su come interagiscono con l'ambiente circostante e svolge un ruolo fondamentale nel prevedere il nostro futuro climatico."
Sebbene la calotta glaciale della Groenlandia in continua evoluzione abbia un impatto locale drammatico, è la cima di un pendio scivoloso inclinato verso cambiamenti a livello mondiale. Ciò che accade nei fiordi ghiacciati 2.000 miglia a nord del Maine influisce sulla cucina di pesce del New England e ha un ruolo nelle tempeste sempre più devastanti lungo la costa.
"Tutto è interconnesso", ha detto Baratta. "I cambiamenti che avvengono nell'Artico possono avere effetti a catena che influiscono su ciò che vediamo nel Maine."
Ulteriori informazioni: Sydney J. N. Baratta et al, Modelli di circolazione dello strato superiore del fiordo ghiacciato di Ilulissat rivelati attraverso iceberg tracciati tramite GPS, Journal of Geophysical Research:Oceans (2024). DOI:10.1029/2023JC020117
Fornito dall'Università del Maine
