La parte anteriore del ghiacciaio Thwaites è una scogliera frastagliata e imponente. David Vaughan/Indagine antartica britannica
Volando sopra l'Antartide, è difficile capire di cosa si tratta. Come una gigantesca torta nuziale, la glassa di neve in cima alla calotta glaciale più grande del mondo appare liscia e senza macchia, bella e perfettamente bianca. Piccoli vortici di dune di neve coprono la superficie.
Ma mentre ti avvicini al bordo della calotta glaciale, emerge un senso di tremendo potere sottostante. In superficie compaiono crepe, a volte organizzate come un lavatoio, ea volte un completo caos di guglie e creste, rivelando il cuore cristallino azzurro pallido del ghiaccio sottostante.
Man mano che l'aereo vola più in basso, la scala di queste interruzioni cresce costantemente. Queste non sono solo crepe, ma canyon abbastanza grandi da inghiottire un aereo di linea o guglie grandi come monumenti. Scogliere e strappi, strappi nella coltre bianca emergono, indicando una forza che può sballottare blocchi di ghiaccio della città come tante auto distrutte in un tamponamento. È un paesaggio contorto, lacerato, straziato. Emerge anche un senso di movimento, in un modo che nessuna parte della Terra priva di ghiaccio può trasmettere: l'intero paesaggio è in movimento e apparentemente non molto contento di questo.
L'Antartide è un continente che comprende diverse grandi isole, una delle quali delle dimensioni dell'Australia, tutte sepolte sotto a Uno strato di ghiaccio spesso 10,000 piedi. Il ghiaccio contiene abbastanza acqua dolce per alzare il livello del mare di quasi 200 piedi.
I suoi ghiacciai sono sempre stati in movimento, ma sotto il ghiaccio stanno avvenendo cambiamenti che stanno avendo effetti profondi sul futuro della calotta glaciale e sul futuro delle comunità costiere in tutto il mondo.
Rompere, assottigliarsi, sciogliersi, collassare
L'Antartide è il luogo in cui lavoro. Come un scienziato polare Ho visitato la maggior parte delle aree della calotta glaciale in più di 20 viaggi nel continente, portando sensori e stazioni meteorologiche, facendo trekking sui ghiacciai o misurando la velocità, lo spessore e la struttura del ghiaccio.
Attualmente, sono lo scienziato coordinatore degli Stati Uniti per un importante sforzo di ricerca internazionale sul ghiacciaio più rischioso dell'Antartide – ne parleremo tra poco. Ho attraversato con cautela crepacci, calpestato con cautela sul duro ghiaccio azzurro spazzato dal vento e guidato per giorni nel paesaggio più monotono che tu possa immaginare.
Per la maggior parte degli ultimi secoli, la calotta glaciale è rimasta stabile, per quanto ne può dire la scienza polare. La nostra capacità di tracciare la quantità di ghiaccio che fuoriesce ogni anno e la quantità di neve che cade sopra si estende indietro solo una manciata di decenni, ma quello che vediamo è una calotta di ghiaccio che era quasi in equilibrio solo negli anni '1980.
All'inizio, i cambiamenti nel ghiaccio avvenivano lentamente. Gli iceberg si sarebbero staccati, ma il ghiaccio è stato sostituito da un nuovo deflusso. La nevicata totale non era cambiata molto da secoli - questo lo sapevamo guardando le carote di ghiaccio – e in generale il flusso di ghiaccio e l'elevazione della calotta glaciale sembravano così costanti che uno degli obiettivi principali della prima ricerca sul ghiaccio in Antartide era trovare un posto, qualsiasi luogo, che fosse cambiato radicalmente. 66 Nord tramite Unsplash
Una mappa dell'Antartide vista dall'alto, la maggior parte della calotta glaciale, mostra la velocità del flusso di ghiaccio. Il ghiacciaio Thwaites è sulla sinistra. Studio di visualizzazione scientifica del Goddard Space Flight Center della NASA
Ma ora, mentre l'aria circostante e l'oceano riscaldano, aree della calotta glaciale antartica che erano state stabili per migliaia di anni si rompono, si assottigliano, si sciolgono, o in alcuni casi crollando in un mucchio. Quando questi bordi del ghiaccio reagiscono, inviano un potente promemoria: se anche una piccola parte della calotta glaciale dovesse sgretolarsi completamente in mare, l'impatto per le coste del mondo sarebbe grave.
Come molti geoscienziati, penso a come appare la Terra al di sotto della parte che possiamo vedere. Per l'Antartide, questo significa pensare al paesaggio sotto il ghiaccio. Che aspetto ha il continente sepolto e in che modo quel seminterrato roccioso modella il futuro del ghiaccio in un mondo in fase di riscaldamento?
Visualizzare il mondo sotto il ghiaccio
Recenti sforzi per combinare i dati di centinaia di studi su aeroplani e a terra ci hanno dato una specie di mappa del continente sotto il ghiaccio. Rivela due paesaggi molto diversi, divisi dalle montagne transantartiche.
Nell'Antartide orientale, la parte più vicina all'Australia, il continente è aspro e solcato, con diverse piccole catene montuose. Alcuni di questi hanno valli alpine, tagliate dai primissimi ghiacciai che si formarono in Antartide 30 milioni di anni fa, quando il suo clima assomigliava a quello dell'Alberta o della Patagonia. La maggior parte del substrato roccioso dell'Antartide orientale si trova sul livello del mare. È qui che la piattaforma di ghiaccio Conger, grande quanto una città, è crollata in mezzo a un'ondata di caldo insolitamente intenso a marzo 2022.
Al di sotto del ghiaccio, studi recenti hanno mappato il substrato roccioso dell'Antartide e mostrano che gran parte del lato occidentale è sotto il livello del mare. Mappa del letto2; Fretwell 2013
Nell'Antartide occidentale il substrato roccioso è molto diverso, con parti molto più profonde. Quest'area era un tempo il fondo dell'oceano, una regione in cui il continente era allungato e suddiviso in blocchi più piccoli con fondali profondi in mezzo. Grandi isole fatte di catene montuose vulcaniche sono collegate tra loro dalla spessa coltre di ghiaccio. Ma il ghiaccio qui è più caldo e si muove più velocemente.
Non più di 120,000 anni fa, questa zona era probabilmente un oceano aperto – e sicuramente così nel ultimi 2 milioni di anni. Questo è importante perché il nostro clima oggi lo è temperature che si avvicinano rapidamente come quelli di qualche milione di anni fa.
La consapevolezza che la calotta glaciale dell'Antartide occidentale fosse scomparsa in passato è motivo di grande preoccupazione nell'era del riscaldamento globale.
Le prime fasi di un ritiro su larga scala
Verso la costa dell'Antartide occidentale c'è una vasta area di ghiaccio chiamata Ghiacciaio di Thwaites. Questo è il ghiacciaio più largo della terra, a 70 miglia di diametro, drenando un'area grande quasi quanto l'Idaho.
Satellitare ci dicono i dati che è nel prime fasi di un ritiro su larga scala. L'altezza della superficie è scesa fino a 3 piedi ogni anno. Enormi crepe si sono formate sulla costa e molti grandi iceberg sono stati lasciati alla deriva. Il ghiacciaio scorre a oltre un miglio all'anno e questa velocità è quasi raddoppiata negli ultimi tre decenni.
Due decenni di dati satellitari mostrano la più rapida perdita di ghiaccio nelle vicinanze del ghiacciaio Thwaites. Nasa.
Questa zona è stata notata all'inizio come un luogo in cui il ghiaccio potrebbe perdere la presa sul substrato roccioso. La regione è stata denominata “ventre debole” della calotta glaciale.
Alcuni dei prime misurazioni della profondità del ghiaccio, utilizzando l'ecoscandaglio radio, ha mostrato che il centro dell'Antartide occidentale aveva un substrato roccioso fino a un miglio e mezzo sotto il livello del mare. La zona costiera era meno profonda, con poche montagne e alcune alture; ma vicino alla costa c'era un ampio varco tra i monti. È qui che il ghiacciaio Thwaites incontra il mare.
Questo modello, con ghiaccio più profondo accumulato in alto vicino al centro di una calotta glaciale e fondale roccioso meno profondo ma ancora basso vicino alla costa, è una ricetta per il disastro, anche se un disastro molto lento.
Il ghiaccio scorre sotto il suo stesso peso, qualcosa che abbiamo imparato alle scienze della terra del liceo, ma pensaci ora. Con il ghiaccio molto alto e molto profondo vicino al centro dell'Antartide, esiste un enorme potenziale per un flusso più veloce. Essendo meno profondo vicino ai bordi, il flusso è trattenuto - macinando sul substrato roccioso mentre cerca di andarsene e avendo una colonna di ghiaccio più corta sulla costa che lo schiaccia verso l'esterno.
Come l'acqua più calda sta minando il ghiacciaio.
Se il ghiaccio dovesse fare un passo indietro abbastanza, il fronte in ritirata passerebbe dal ghiaccio "sottile" - ancora quasi 3,000 piedi di spessore – a ghiaccio più spesso verso il centro del continente. Sul bordo in ritirata, il ghiaccio scorrerebbe più velocemente, perché ora il ghiaccio è più spesso. Scorrendo più velocemente, il ghiacciaio tira giù il ghiaccio dietro di sé, permettendogli di galleggiare, causando una maggiore ritirata. Questo è ciò che è noto come un ciclo di feedback positivo – ritirata che porta a ghiaccio più spesso nella parte anteriore del ghiacciaio, rendendo il flusso più veloce, portando a una maggiore ritirata.
Acqua calda: l'assalto dal basso
Ma come inizierebbe questo ritiro? Fino a poco tempo, Thwaites non era cambiato molto da allora prima mappata negli anni '1940. All'inizio, gli scienziati pensavano che un ritiro sarebbe stato il risultato dell'aria più calda e dello scioglimento della superficie. Ma la causa dei cambiamenti a Thwaites visti nei dati satellitari non è così facile da individuare dalla superficie.
Sotto il ghiaccio, tuttavia, nel punto in cui la calotta glaciale si solleva per la prima volta dal continente e inizia a sporgere sull'oceano come una piattaforma di ghiaccio galleggiante, la causa del ritiro diventa evidente. Qui, l'acqua dell'oceano è ben al di sopra del punto di fusione erodendo la base del ghiaccio, cancellandolo come un cubetto di ghiaccio scomparirebbe dondolando in un bicchiere d'acqua.
L'acqua calda sta raggiungendo sotto la piattaforma di ghiaccio e la sta erodendo dal basso. Scambos et al 2017
L'acqua che è in grado di sciogliere da 50 a 100 piedi di ghiaccio ogni anno incontra il bordo della calotta glaciale qui. Questa erosione consente al ghiaccio di fluire più velocemente, spingendo contro la piattaforma di ghiaccio galleggiante.
La piattaforma di ghiaccio è una delle forze di contenimento che trattengono la calotta glaciale. Ma la pressione del ghiaccio terrestre lo è rompendo lentamente questa lastra di ghiaccio. Come una tavola che si scheggia sotto troppo peso, sta sviluppando enormi crepe. Quando cede – e mappatura delle fratture e della velocità del flusso suggerisce che questo è solo a pochi anni di distanza – sarà un altro passaggio che permetterà al ghiaccio di fluire più velocemente, alimentando il circuito di feedback.
Fino a 10 piedi di innalzamento del livello del mare
Guardando indietro al continente ricoperto di ghiaccio dal nostro campo quest'anno, è una vista che fa riflettere. Un enorme ghiacciaio, che scorre verso la costa e si estende da un orizzonte all'altro, si erge fino al centro della calotta glaciale dell'Antartide occidentale. C'è la sensazione palpabile che il ghiaccio stia cadendo sulla costa.
Il ghiaccio è ancora ghiaccio: non si muove così velocemente, non importa cosa lo stia guidando; ma questa gigantesca area chiamata Antartide occidentale potrebbe presto iniziare un declino plurisecolare che si aggiungerebbe fino a 10 piedi al livello del mare. Nel processo, il tasso di innalzamento del livello del mare aumenterebbe di parecchie volte, ponendo grandi sfide per le persone con un interesse nelle città costiere. Che è praticamente tutti noi.
Circa l'autore
Ted Scambo, Ricercatore senior, CIRES, University of Colorado Boulder
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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