Un team guidato da glaciologi dell’Università della California, Irvine, ha utilizzato i dati radar satellitari per ricostruire l’effetto dell’acqua calda dell’oceano che scorre in una zona di radicamento che si estende per diversi chilometri sotto il ghiacciaio Thwaites nell’Antartide occidentale. Ricerca, argomento di ricerca pubblicato in Con le personeAiuterà i modellisti climatici a fare previsioni più accurate sull’innalzamento del livello del mare derivante dallo scioglimento dei ghiacciai che finiscono negli oceani di tutto il mondo. Credito immagine: NASA/James Youngle
I dati radar satellitari mostrano una significativa intrusione di acqua di mare sotto l’Antartide Ghiacciaio ThwaitesCiò fa sì che il ghiaccio si alzi e si abbassi.
Utilizzando dati radar satellitari ad alta risoluzione, un team di glaciologi guidato da ricercatori dell’Università della California, Irvine, ha scoperto prove di acqua di mare calda e ad alta pressione che filtra diversi chilometri sotto il ghiaccio del suolo del ghiacciaio Thwaites nell’Antartide occidentale. Questo ghiacciaio viene spesso definito “il ghiacciaio del giorno del giudizio” a causa del suo ruolo cruciale nel potenziale innalzamento del livello globale del mare e degli effetti catastrofici che tale aumento avrebbe in tutto il mondo. Questo soprannome riflette le enormi dimensioni del ghiacciaio e il tasso di scioglimento, che secondo gli scienziati potrebbe contribuire in modo significativo all’innalzamento del livello del mare se collassasse o si sciogliesse completamente.
Il team guidato dall’UC Irvine ha affermato che il diffuso contatto tra l’acqua dell’oceano e il ghiacciaio – un processo ripetuto in tutta l’Antartide e in Groenlandia – sta causando un “forte scioglimento” e potrebbe richiedere una rivalutazione delle proiezioni globali di aumento del livello del mare. Il loro studio è stato pubblicato il 20 maggio nel Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze,
Dati e note
I glaciologi si sono basati sui dati raccolti da marzo a giugno 2023 dalla missione satellitare commerciale finlandese ICEYE. I satelliti ICEYE formano una “costellazione” in orbita polare attorno al pianeta, utilizzando InSAR – radar ad apertura sintetica con interferometro – per monitorare costantemente i cambiamenti sulla superficie terrestre. Diversi passaggi di veicoli spaziali su un’area piccola e definita forniscono risultati di dati uniformi. Nel caso di questo studio, ha mostrato l’ascesa, la caduta e la curvatura del ghiacciaio Thwaites.
“Questi dati ICEYE forniscono una lunga serie di osservazioni quotidiane che corrispondono strettamente ai cicli delle maree”, ha affermato l’autore principale Eric Renault, professore di scienze del sistema Terra presso l’Università della California, Irvine. “In passato, avevamo a disposizione alcuni dati intermittenti, e con solo quelle poche osservazioni era difficile sapere cosa stesse accadendo. Quando abbiamo una serie temporale continua e la confrontiamo con il ciclo delle maree, vediamo l’acqua di mare che arriva in alto marea che si ritira, e talvolta tende verso l’alto sotto il ghiacciaio e rimane intrappolato, grazie a ICEYE, stiamo iniziando a vedere questa dinamica di marea per la prima volta.
Screenshot di una vista 3D del movimento delle maree del ghiacciaio Thwaites, Antartide occidentale, registrato dalla costellazione ICEYE Synthetic Aperture Radar (SAR) sulla base di immagini acquisite l’11, 12 e 13 maggio 2023. I piani di contorno sono le linee topografiche dello strato in altitudine intervallo 50 metri. Ogni ciclo di colore della frangia interferenziale è uno sfasamento di 360°, equivalente a uno spostamento di 1,65 cm nella distanza in linea di vista dalla superficie del ghiaccio. L’interferogramma è sovrapposto a un’immagine Landsat 9 acquisita nel febbraio 2023. In questo studio, mostriamo che il limite di flessione della marea varia di chilometri durante il ciclo di marea, suggerendo che l’acqua di mare pressurizzata è in grado di penetrare chilometri sotto il ghiaccio terrestre e stabilizzarsi Forte scambio di calore con la base del ghiacciaio. Sul lato destro dello schermo, un discreto disegno a occhio di bue indica che l’acqua di mare filtra per altri 6 chilometri dietro una dorsale protettiva, indicando che la ritirata del ghiaccio sta ancora continuando, al ritmo di un chilometro all’anno in questo settore critico dell’Antartide. Credito: Eric Regnot/UC Irvine
Osservazioni satellitari avanzate
“Fino ad ora, era impossibile osservare alcuni dei processi più dinamici della natura in modo sufficientemente dettagliato e ripetibile da permetterci di comprenderli e modellarli”, ha affermato Michael Wollersheim, direttore dell’analisi di ICEYE, e coautore dello studio utilizzando immagini radar satellitari, che forniscono misurazioni precise a livello centimetrico con una frequenza giornaliera rappresenta un grande passo avanti.
Renaud ha affermato che il progetto ha aiutato lui e i suoi colleghi a sviluppare una migliore comprensione del comportamento dell’acqua di mare sui fianchi inferiori del ghiacciaio Thwaites. L’acqua di mare proveniente dalla base della calotta glaciale, così come l’acqua dolce derivante dal flusso geotermico e dall’attrito, si sta accumulando e “deve scorrere da qualche parte”, ha detto. L’acqua si distribuisce attraverso canali naturali o si raccoglie in cavità, creando una pressione sufficiente a sollevare la calotta glaciale.
“Ci sono luoghi in cui l’acqua ha quasi la pressione del ghiaccio sovrastante, quindi è necessaria una pressione maggiore per spingere il ghiaccio verso l’alto”, ha detto Reno. “L’acqua viene quindi spremuta abbastanza da sollevare una colonna di ghiaccio lunga più di mezzo miglio.”
E non è solo acqua di mare. Per decenni, Reno e i suoi colleghi hanno raccolto prove dell’impatto dei cambiamenti climatici sulle correnti oceaniche, che spingono l’acqua di mare più calda sulle coste dell’Antartide e in altre aree di ghiaccio polare. Le profonde acque circumpolari sono salate e hanno un punto di congelamento più basso. Mentre l’acqua dolce ghiaccia a zero gradi CentigradoL’acqua salata congela ad una temperatura di meno 2 gradi Celsius, e questa piccola differenza è sufficiente per contribuire al “forte scioglimento” del ghiaccio basale riscontrato nello studio.
Impatto sull’innalzamento del livello del mare e ricerca futura
Coautrice Christine Dow, professoressa presso la School of Environment dell’Università Università di Waterloo “Thwaites è il luogo più instabile dell’Antartide e ha l’equivalente di 60 centimetri di innalzamento del livello del mare”, ha detto in Ontario, Canada. Ciò che è preoccupante è che stiamo sottovalutando la velocità con cui il ghiacciaio sta cambiando, il che sarà devastante per le comunità costiere di tutto il mondo.
Reno ha detto che spera e si aspetta che i risultati di questo progetto stimolino ulteriori ricerche sulle condizioni sotto i ghiacciai antartici, mostre che coinvolgono robot autonomi e più osservazioni satellitari.
“C’è un grande entusiasmo da parte della comunità scientifica nell’andare in queste remote regioni polari per raccogliere dati e comprendere meglio ciò che sta accadendo, ma i finanziamenti sono ancora in ritardo”, ha affermato. “Stiamo operando con lo stesso budget per il 2024 in dollari reali che avevamo negli anni ’90. Dobbiamo far crescere la comunità di glaciologi e oceanografi fisici per affrontare questi problemi di monitoraggio il prima possibile, ma per ora stiamo ancora scalando il Monte Everest. con le scarpe da tennis.”
Conclusione e implicazioni per la modellizzazione
Nel breve termine, Regnot, che è anche uno scienziato di progetto senior presso NASAlaboratorio di propulsione a reazione (Laboratorio di propulsione a reazione), ha affermato che questo studio fornirà benefici duraturi alla comunità che si occupa di modellazione delle calotte glaciali.
“Se inseriamo questo tipo di interazione tra oceani e ghiaccio nei modelli delle calotte glaciali, mi aspetto che saremo in grado di fare un lavoro molto migliore nel riprodurre ciò che è accaduto nell’ultimo quarto di secolo, il che porterà a un livello più elevato di fiducia nella il nostro futuro”, afferma la previsione. “Se possiamo aggiungere questo processo che spieghiamo nel documento, che non è incluso nella maggior parte dei modelli esistenti, allora le ricostruzioni del modello dovrebbero adattarsi molto meglio alle osservazioni”. “Sarà una grande vittoria se riusciremo a raggiungere questo obiettivo.”
“Al momento, non abbiamo informazioni sufficienti per dire in un modo o nell’altro quanto tempo rimane prima che le infiltrazioni di acqua oceanica diventino irreversibili”, ha aggiunto Dow. “Migliorando i modelli e concentrando la nostra ricerca su questi importanti ghiacciai, cercheremo di farlo determinare almeno quei numeri”. Per decenni anziché secoli, questo lavoro aiuterà le persone ad adattarsi ai cambiamenti del livello degli oceani, concentrandosi sulla riduzione delle emissioni di carbonio per prevenire lo scenario peggiore.
Riferimento: “Large-scale seawater intrusions under the ground ice of Thwaites Glacier, West Antarctica” di Eric Renault, Enrico Ceracci, Bernd Schuchel, Valentin Tolbecken, Michael Wollersheim e Christine Dow, 20 maggio 2024, Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
doi: 10.1073/pnas.2404766121
Insieme a Rignot, Dow e Wollershiem in questo progetto ci sono Enrico Ceracci, uno specialista associato dell’UC Irvine in scienze del sistema Terra e ricercatore post-dottorato presso la NASA; Bernd Schuchel, ricercatore della UC Irvine in scienze del sistema Terra; e Valentin Tolbikhin di ICEYE. ICEYE ha sede in Finlandia e opera da cinque sedi internazionali, inclusi gli Stati Uniti. La ricerca ha ricevuto il sostegno finanziario della NASA e della National Science Foundation.
