In che modo queste “dighe” naturali regolano l’innalzamento del livello dell’acqua?

In che modo queste “dighe” naturali regolano l’innalzamento del livello dell’acqua?

I ghiacciai in Groenlandia, come in qualsiasi altra parte del mondo, Perdere ghiaccio, principalmente a causa del riscaldamento globale. La maggior parte dei ghiacciai della regione ha iniziato a perdere massa nei primi anni 1980 e 1990Più precisamente a nord-ovest e sud-est della calotta polare. A differenza dei paesi vicini, i ghiacciai della Groenlandia settentrionale, che contengono abbastanza ghiaccio da innalzare il livello del mare di oltre due metri, sono rimasti relativamente stabili.

In questa regione, i ghiacciai hanno caratteristiche uniche della Groenlandia: una volta raggiunto il livello dell’oceano, iniziano a galleggiare e formano piattaforme di ghiaccio lunghe decine o addirittura centinaia di chilometri. Queste piattaforme di ghiaccio, estensioni naturali della calotta glaciale, agiscono come enormi “dighe” ghiacciate che regolano la quantità di ghiaccio rilasciata nell’oceano.

Tuttavia, queste piattaforme di ghiaccio stanno gradualmente diminuendo e tre di esse sono già crollate dall’inizio del primo decennio del ventunesimo secolo. C’è un segnale preoccupante: l’indebolimento di queste piattaforme potrebbe minacciare i ghiacciai della Groenlandia e contribuire ad accelerare l’innalzamento del livello del mare. Questo è ciò che abbiamo appena pubblicato il 7 novembre Comunicazioni sulla natura Con i loro colleghi danesi e americani.

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Piattaforme di ghiaccio e acqua in aumento

Per decifrare l’evoluzione di questi ghiacciai è necessario capire come funzionano le calotte polari. Può essere difficile da immaginare, ma i ghiacciai scorrono sotto il loro stesso peso in un modo che ricorda il miele sul pane tostato. Innanzitutto, la neve si accumula nella parte superiore della copertura, trasformandosi gradualmente in ghiaccio. Questa massa in alto spingerà il ghiaccio, creando un flusso, che inizierà poi a sciogliersi quando incontrerà un’atmosfera più calda a quote più basse.

Raggiunta la costa, il ghiaccio verrà eliminato attraverso diversi rami che seguono le valli – fiordi – in due possibili modalità:

  • O formando grandi pendii di ghiaccio chiamati fronti, pezzi dei quali si romperanno in iceberg.

  • O il ghiacciaio forma grandi piattaforme galleggianti. In quest’ultimo caso, lo scioglimento del ghiaccio sottostante, venendo a contatto con l’acqua calda dell’oceano, si aggiungerà a quanto causato dal distacco degli iceberg dal fronte.

Per misurare lo stato di salute del ghiacciaio e vedere in che misura questi fenomeni stanno causando l’innalzamento del livello del mare, i glaciologi hanno calcolato… Equilibrio complessivo. Questa è la differenza tra tutto il ghiaccio che si accumula sulla calotta glaciale e tutto ciò che viene evacuato. L’accumulo deriva dalla successiva aggiunta di strati di neve invernale. Dal lato delle perdite, troviamo diversi fenomeni, come lo scioglimento a contatto con l’aria o l’oceano, o la perdita sotto forma di un iceberg chiamato “calving” (vedi diagramma sopra). Questo bilancio di massa permette di sapere con precisione quanto ghiaccio viene perso o guadagnato durante un dato periodo e di dedurre il contributo del ghiacciaio all’innalzamento del livello del mare.

Con il riscaldamento globale stanno emergendo due fenomeni che aumentano le perdite della calotta glaciale della Groenlandia, mentre i guadagni rimangono invariati, portando ad una perdita di massa.

  • La ragione principale di queste maggiori perdite (60%) è l’aumento della temperatura dell’aria, che aumenta lo scioglimento superficiale.

  • La seconda parte (40%) è dovuta all’accelerazione del movimento dei ghiacciai, che provoca un aumento della nascita degli iceberg e del loro scioglimento quando entrano in contatto con l’oceano. Questo flusso di ghiaccio può aumentare in modo significativo quando il fronte dei ghiacciai che terminano nell’oceano si ritira o quando le piattaforme di ghiaccio si assottigliano. Proprio come quando si apre una bottiglia di champagne, le pressioni vengono rilasciate, provocando l’accelerazione del ghiaccio.

La calotta polare della Groenlandia da sola ha contribuito di più 17% dell’innalzamento del livello del mare nel periodo 2006-2018.

Processi complessi all’interfaccia aria-acqua-ghiaccio

Pertanto, le ultime piattaforme in Groenlandia svolgono un ruolo cruciale come barriera, stabilizzando il drenaggio del ghiaccio dalla copertura. È quindi importante conoscere i meccanismi che le indeboliscono per prevedere la futura evoluzione delle calotte polari, sia al nord che al sud (in In Antartide la maggior parte dei ghiacciai ha estensioni galleggianti). Misurare questi cambiamenti però è molto complesso, perché queste piattaforme sono a contatto con l’acqua dell’oceano e con l’atmosfera.

Una sezione schematica di una piattaforma di ghiaccio e dei processi che influenzano il suo sviluppo.

Elliot Jagger, introduzione dell’autore

Pertanto, dobbiamo essere in grado di distinguere tra lo scioglimento causato dal riscaldamento dell’aria e lo scioglimento causato dal riscaldamento degli oceani. La debolezza di queste piattaforme di ghiaccio può essere misurata oltre che dai processi di scioglimento anche dall’apertura sempre più frequente di crepe (danni), oppure dal ritiro del fronte di ghiaccio e del punto di ancoraggio del ghiaccio. Linea).

Ciò che complica le cose è che queste piattaforme si trovano in luoghi molto isolati e quasi inaccessibili con condizioni climatiche molto difficili. Pertanto, misurare tutti questi processi sul campo è molto accurato, o addirittura impossibile in alcuni casi, come mostrato nel video qui sotto. Per superare questo problema, le immagini satellitari e i modelli digitali sono alleati fondamentali.

Segnali di debolezza nel nord della Groenlandia

Questo viene fatto combinando i dati ottenuti da Satelliti E in aereo (come nel video qui sopra) abbiamo potuto mostrare segnali preoccupanti dell’indebolimento dei ghiacciai nel nord della Groenlandia. In collaborazione con l’Università di Copenaghen e il Servizio Geologico Nazionale di Danimarca e Groenlandia, siamo stati in grado di calcolare la quantità di ghiaccio perso in queste piattaforme, che rappresenta più di un terzo del loro volume.

Combinando questi dati con i modelli climatici, siamo stati in grado di ricostruire la storia dello scioglimento sotto le piattaforme di ghiaccio galleggianti. Si scopre che questo valore è aumentato notevolmente a partire dagli anni 2000, quando siamo stati in grado di monitorare questo processo più da vicino nel tempo. Combinando questi risultati con osservazioni e ricostruzioni delle condizioni oceaniche, abbiamo dimostrato una relazione tra l’aumento dello scioglimento dei ghiacci sottomarini e l’aumento della temperatura dell’oceano. Siamo stati anche in grado di dimostrare che lo scioglimento sottomarino è responsabile del 56% delle perdite di massa della piattaforma. La rottura (gli iceberg che cadono dalle piattaforme nell’oceano) sarà responsabile del 38% della perdita di massa, mentre lo scioglimento superficiale rappresenterà il restante 6%: quindi un fattore secondario nell’assottigliamento del ghiaccio.

Quali sono le conseguenze dell’innalzamento del livello del mare?

Il problema è che questo indebolimento delle piattaforme colpisce direttamente i ghiacciai situati a monte. Durante l’intero periodo di osservazione, abbiamo misurato un ritiro significativo delle linee fisse del ghiaccio, fino a 8 km per i ritiri più forti. I cambiamenti osservati in questi confini naturali sono indicatori sensibili della risposta del ghiacciaio al riscaldamento globale e sono anche usati come segno di instabilità.

Misurando il flusso e lo spessore dei ghiacciai, siamo stati anche in grado di calcolare la quantità di ghiaccio che si accumula nell’oceano in risposta all’indebolimento delle piattaforme. Per alcuni ghiacciai, lo scarico del ghiaccio è aumentato di oltre il 25%, rilasciando più ghiaccio direttamente in mare.

Un continuo aumento della temperatura dell’aria e degli oceani, come mostra l’ultimo rapporto dell’organizzazione Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climaticiPotrebbe quindi minacciare permanentemente le ultime piattaforme di ghiaccio nel nord della Groenlandia. Ad esempio, il ghiacciaio Zacharias-Estrom ha perso la sua piattaforma galleggiante all’inizio degli anni 2000, e poi abbiamo osservato una quantità di ghiaccio che scorreva nell’oceano che quasi finiva nell’oceano. Doppio. Questa regione potrebbe quindi diventare una delle aree della calotta polare che contribuisce maggiormente all’innalzamento del livello del mare.

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