L'instabilità antartica nascosta aumenterà il livello del mare più velocemente

L'instabilità antartica nascosta aumenterà il livello del mare più velocemente

L'instabilità nascosta all'interno del ghiaccio antartico è probabile che acceleri il suo flusso nell'oceano e spinga il livello del mare verso l'alto ad un ritmo più rapido di quanto precedentemente previsto, secondo un nuovo studio.

Le immagini di svanimento del ghiaccio artico e dei ghiacciai di montagna sono sconvolgenti, ma i loro potenziali contributi all'innalzamento del livello del mare non sono paragonabili a quelli dell'Antartide, anche se la ritirata del ghiaccio del sud è meno accattivante.

Negli ultimi sei anni, cinque ghiacciai dell'Antartide osservati da vicino hanno raddoppiato il loro tasso di perdita di ghiaccio, secondo la National Science Foundation. Almeno uno, il Ghiacciaio Thwaites, che i ricercatori hanno modellato per il nuovo studio, potrebbe rischiare di soccombere a questa instabilità, un processo volatile che spinge velocemente il ghiaccio nell'oceano.

L'instabilità antartica nascosta aumenterà il livello del mare più velocementeUna parte del ghiacciaio Thwaites si sbriciola nell'oceano. Fa parte della vita normale di un ghiacciaio, ma il tasso di flusso del ghiaccio nell'oceano di alcuni ghiacciai dell'Antartide ha notevolmente accelerato, sollevando preoccupazioni. (Credito: OIB Jeremy Harbeck / NASA)

Il futuro incerto dell'Antartide

La quantità di ghiaccio che il ghiacciaio verserà nel passaggio da 50 a 800 non può essere proiettata esattamente a causa delle imprevedibili fluttuazioni climatiche e della necessità di ulteriori dati. Ma i ricercatori hanno preso in considerazione l'instabilità nelle simulazioni del flusso di ghiaccio 500 per Thwaites con calcoli raffinati.

Gli scenari divergevano fortemente l'uno dall'altro ma insieme indicavano l'eventuale innesco dell'instabilità. Anche se il riscaldamento globale dovesse fermarsi più tardi, l'instabilità continuerebbe a spingere il ghiaccio verso il mare ad un ritmo enormemente accelerato nei prossimi secoli.

E questo è se la fusione del ghiaccio a causa del riscaldamento degli oceani non peggiori di quanto non sia oggi. Lo studio è andato con i tassi attuali di scioglimento dei ghiacci perché i ricercatori erano interessati al fattore di instabilità in sé.

L'instabilità antartica nascosta aumenterà il livello del mare più velocementeIl bordo esterno del ghiacciaio di Thwaites. Mentre il ghiacciaio fluisce nell'oceano, diventa ghiaccio marino e aumenta il livello del mare. Il ghiaccio del ghiacciaio Thwaites scorre particolarmente veloce, e alcuni ricercatori ritengono che potrebbe essersi già introdotto all'instabilità o essere vicino a quel punto, anche se questo non è stato ancora stabilito. (Credito: James Yungel / NASA)

"Se si innesca questa instabilità, non è necessario continuare a forzare la lastra di ghiaccio alzando le temperature. Continuerà ad andare da solo, e questa è la preoccupazione ", dice Alex Robel, un assistente professore della Scuola di Terra e Scienze dell'Atmosfera della Georgia Institute of Technology che ha guidato lo studio. "Le variazioni climatiche saranno ancora importanti dopo questo punto critico, perché determineranno la velocità con cui il ghiaccio si muoverà".

"Dopo aver raggiunto il punto di non ritorno, il Ghiacciaio Thwaites potrebbe perdere tutto il suo ghiaccio in un periodo di 150 anni. Ciò comporterebbe un innalzamento del livello del mare di circa mezzo metro (piedi 1.64) ", afferma la scienziata del Jet Propulsion Lab della NASA, Helene Seroussi, che ha collaborato allo studio. Per confronto, il livello attuale del mare è 20 cm (quasi 8 pollici) sopra i livelli di riscaldamento pre-globale ed è accusato di aumento delle inondazioni costiere.

Lo studio mostra anche che l'instabilità rende la previsione più incerta, portando all'ampia diffusione di scenari. Questo è particolarmente rilevante per la sfida dell'ingegneria contro i pericoli dell'inondazione.

"Desiderate progettare infrastrutture critiche per resistere al limite superiore dei potenziali scenari a livello del mare tra cento anni", afferma Robel. "Può significare costruire i tuoi impianti di trattamento delle acque e i reattori nucleari per lo scenario peggiore assoluto, che potrebbe essere due o tre piedi di altezza del livello del mare dal ghiacciaio Thwaites da solo, quindi è un'enorme differenza".

Perché il ghiaccio antartico è il grande motore dell'aumento del livello del mare?

Il ghiaccio marino artico galleggia già nell'acqua. Potresti sapere che la percentuale di 90 della massa di un iceberg è sott'acqua e che quando il suo ghiaccio si scioglie, il volume si restringe, con il risultato che non si verifica alcun cambiamento nel livello del mare.

Ma quando le masse di ghiaccio a lungo sostenute dalla terra, come i ghiacciai di montagna, si sciolgono, l'acqua che finisce nell'oceano si aggiunge al livello del mare. L'Antartide contiene il ghiaccio più sostenuto dalla terra, anche se la maggior parte di quella terra è il fondale marino che sostiene solo una parte della massa del ghiaccio, mentre l'acqua ne trattiene una parte. Inoltre, l'Antartide è un leviatano del ghiaccio.

"Ci sono quasi otto volte più ghiaccio nella calotta glaciale antartica, come nel caso della calotta glaciale della Groenlandia e dei tempi 50 tanto quanto in tutti i ghiacciai montani del mondo", afferma Robel.

L'instabilità antartica nascosta aumenterà il livello del mare più velocementeCambiamenti nel contributo della calotta antartica al livello globale del mare, da 1992 a 2017. (Credito: IMBIE / NASA / ESA)

'Instabilità' ghiacciata

La linea che separa il punto in cui la calotta di ghiaccio poggia sul fondale marino e dove si estende sull'acqua è chiamata linea di messa a terra. In punti in cui il substrato roccioso sotto il ghiaccio dietro la linea di messa a terra si inclina verso il basso, approfondendo mentre si sposta verso l'interno, l'instabilità può dare il via.

Sui letti più profondi, il ghiaccio si muove più velocemente perché l'acqua gli sta dando un po 'più di sollievo. Inoltre, l'acqua oceanica più calda scavalca il fondo del ghiaccio, aggiungendo un po 'più di acqua all'oceano. Ancora più importante, il ghiaccio sopra la cavità perde il contatto con la terra e scorre più velocemente verso il mare.

"Una volta che il ghiaccio ha oltrepassato la linea di messa a terra e appena sopra l'acqua, sta contribuendo al livello del mare perché la galleggiabilità la sta trattenendo più di quanto non fosse", dice Robel. "Il ghiaccio scorre nella piattaforma galleggiante e si scioglie o si rompe come un iceberg".

"Il processo si autoalimenta", dice Seroussi, descrivendo il motivo per cui si chiama "instabilità".

Prendendo in prestito dalla fisica

I ricercatori hanno preso in prestito la matematica dalla fisica statistica che calcola ciò che le variabili casuali fanno alla prevedibilità in un sistema fisico, come il flusso di ghiaccio, quando le forze esterne, come i cambiamenti di temperatura, agiscono su di esse. Hanno applicato la matematica alle simulazioni di possibili futuri destini dei ghiacciai marini come il ghiacciaio Thwaite.

Hanno fatto una scoperta sorprendente aggiunta. Normalmente, quando le condizioni climatiche fluttuano fortemente, il ghiaccio antartico compensa gli effetti. Il flusso di ghiaccio può aumentare ma gradualmente, non selvaggiamente, ma l'instabilità ha prodotto l'effetto opposto nelle simulazioni.

"Il sistema non ha smorzato le fluttuazioni, in realtà le ha amplificate. Ha aumentato le possibilità di una rapida perdita di ghiaccio ", dice Robel.

Quanto è rapido "rapido"?

La scala temporale dello studio era di secoli, come è comune per gli studi sul livello del mare. Nelle simulazioni, la perdita di ghiaccio colossale del ghiacciaio Thwaites è iniziata dopo gli 600 anni, ma potrebbe arrivare prima.

"Potrebbe accadere nel prossimo 200 a 600 anni. Dipende dalla topografia del substrato roccioso sotto il ghiaccio, e non lo sappiamo ancora nei dettagli ", dice Seroussi.

Finora, l'Antartide e la Groenlandia hanno perso una piccola parte del loro ghiaccio, ma già, le infrastrutture del litorale affrontano sfide dovute all'aumento delle maree e alle mareggiate. Gli scienziati si aspettano che il livello del mare salga fino a due piedi entro la fine di questo secolo.

Per circa 2,000 anni fino alla fine degli 1800, il livello del mare si è stabilizzato, poi ha iniziato a salire, secondo la Smithsonian Institution. Il tasso annuo di innalzamento del livello del mare è quasi raddoppiato da 1990.

Gerard Roe dell'Università di Washington è un coautore dello studio, che appare nel Atti della National Academy of Sciences.

La National Science Foundation e la NASA hanno finanziato la ricerca. Eventuali conclusioni, conclusioni o raccomandazioni sono quelle degli autori e non necessariamente delle agenzie di finanziamento.

Fonte: Georgia Tech

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