I ricercatori dell’Università della California, Irvine e del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno identificato pattern di circolazione simili a tempeste sotto le piattaforme di ghiaccio antartiche che stanno causando uno scioglimento aggressivo, con importanti implicazioni per le proiezioni dell’innalzamento del livello del mare a livello globale. In un articolo pubblicato su Nature Geoscience, gli scienziati affermano che il loro studio è il primo a esaminare gli eventi di scioglimento delle piattaforme di ghiaccio indotti dall’oceano da una scala temporale meteorologica di pochi giorni rispetto a periodi stagionali o annuali. Ciò ha permesso loro di abbinare l’attività delle “tempeste oceaniche” con l’intenso scioglimento del ghiaccio presso il ghiacciaio Thwaites e il ghiacciaio Pine Island, nell’insenatura del Mare di Amundsen, minacciata dai cambiamenti climatici, nell’Antartide occidentale.
Il team di ricerca si è basato su modelli di simulazione climatica e strumenti di osservazione da ormeggio per ottenere immagini con una risoluzione di 200 metri di caratteristiche oceaniche submesoscalari di dimensioni comprese tra 1 e 10 chilometri, minuscole nel contesto del vasto oceano e delle enormi lastre di ghiaccio galleggiante in Antartide.
Come le tempeste submesoscala causano lo scioglimento
“Allo stesso modo in cui uragani e altre grandi tempeste minacciano le vulnerabili regioni costiere di tutto il mondo, le caratteristiche submesoscalari in mare aperto si propagano verso le piattaforme di ghiaccio causando danni sostanziali”, ha affermato l’autore principale Mattia Poinelli, ricercatore post-dottorato in Scienze del Sistema Terra presso l’Università della California a Irvine e affiliato alla ricerca NASA JPL. “Le submesoscalari fanno sì che l’acqua calda si infiltri nelle cavità sotto il ghiaccio, sciogliendolo dal basso. Questi processi sono onnipresenti tutto l’anno nell’insenatura del Mare di Amundsen e rappresentano un fattore chiave nello scioglimento sottomarino”.
Poinelli ha affermato che lui e i suoi colleghi hanno identificato un circolo vizioso tra il movimento submesoscalare e lo scioglimento indotto dall’oceano: un maggiore scioglimento della piattaforma di ghiaccio genera una maggiore turbolenza oceanica, che a sua volta causa un maggiore scioglimento della piattaforma di ghiaccio.
“L’attività submesoscalare all’interno della cavità di ghiaccio funge sia da causa che da conseguenza dello scioglimento sottomarino“, ha spiegato. “Lo scioglimento crea fronti di acqua di fusione instabili che intensificano queste caratteristiche oceaniche simili a tempeste, che a loro volta determinano un ulteriore scioglimento attraverso flussi di calore verticali ascendenti”.
Impatti, osservazioni e rischi futuri
Lo studio ha rilevato che questi processi effimeri e ad alta frequenza rappresentano quasi un quinto della varianza totale dello scioglimento sottomarino durante un intero ciclo stagionale. Durante eventi estremi, lo scioglimento sottomarino può aumentare fino a tre volte nel giro di poche ore, poiché queste caratteristiche entrano in collisione con i fronti di ghiaccio e penetrano sotto la base del ghiaccio.
I risultati numerici sono in linea con i dati osservativi ad alta risoluzione provenienti da ormeggi nelle vicinanze e da galleggianti dispiegati in un altro settore dell’Antartide, che mostrano distinti eventi intermittenti di riscaldamento e aumento della salinità a profondità con magnitudini e scale temporali simili a quelle degli eventi di scioglimento estremo descritti nello studio.
“La regione tra le piattaforme di ghiaccio Crosson e Thwaites è un punto caldo submesoscala“, ha osservato Poinelli. “La lingua galleggiante della piattaforma di ghiaccio Thwaites e il fondale marino poco profondo agiscono come una barriera topografica che aumenta l’attività submesoscalare, rendendo quest’area particolarmente vulnerabile“.
Le conclusioni assumono un’urgenza ancora maggiore alla luce dei cambiamenti climatici terrestri. La calotta glaciale dell’Antartide occidentale, se dovesse collassare, potrebbe innalzare il livello globale del mare fino a 3 metri. La ricerca suggerisce che in scenari futuri con acque più calde, periodi di polynya (una distesa di acqua aperta circondata da ghiaccio) più lunghi e una minore copertura di ghiaccio marino, questi fronti energetici submesoscalari potrebbero diventare ancora più diffusi, con implicazioni di vasta portata per la stabilità della piattaforma di ghiaccio e l’innalzamento del livello globale del mare.
Perché questi risultati sono importanti per il futuro
“Questi risultati dimostrano che le sottili caratteristiche oceaniche submesoscalari, nonostante siano ampiamente trascurate nel contesto delle interazioni ghiaccio-oceano, sono tra i principali fattori di perdita di ghiaccio“, ha affermato Poinelli. “Ciò sottolinea la necessità di incorporare questi processi a breve termine, ‘meteorologici’, nei modelli climatici per proiezioni più complete e accurate dell’innalzamento del livello del mare“.
Eric Rignot, professore di Scienze del Sistema Terra presso l’Università della California, Irvine, che ha fornito consulenza e competenza sulle interazioni tra ghiaccio polare e oceano al team di ricerca, ha dichiarato: “questo studio e i suoi risultati evidenziano l’urgente necessità di finanziare e sviluppare strumenti di osservazione migliori, inclusi robot oceanici avanzati in grado di misurare i processi suboceanici e le dinamiche associate“.
A Poinelli si sono uniti in questo progetto Lia Siegelman dello Scripps Institution of Oceanography, presso l’Università della California, San Diego, e Yoshihiro Nakayama del Dartmouth College.
L’articolo La perdita di ghiaccio antartico è collegata alle “tempeste” sotto la superficie dell’oceano: lo studio sembra essere il primo su MeteoWeb.
