Come prevediamo quando le lastre di ghiaccio si sciolgono nell'Antartide per inondare i mari

Il fronte del parto del ghiacciaio Totten. Esmee van Wijk / CSIROIl fronte del parto del ghiacciaio Totten. Esmee van Wijk / CSIRO

L'Antartide sta già sentendo il calore del cambiamento climatico, con rapido scioglimento e ritiro dei ghiacciai negli ultimi decenni.

La perdita di massa di ghiaccio dall'Antartide e dalla Groenlandia contribuisce circa del 20% all'attuale tasso di aumento del livello del mare globale. Questa è la perdita di ghiaccio progettato per aumentare nel corso del prossimo secolo.

Un recente articolo su The Conversation ha sollevato il concetto di "punti di svolta climatica": Soglie nel sistema climatico che, una volta violate, portano a cambiamenti sostanziali e irreversibili.

Un tale punto di svolta climatica può verificarsi a seguito del sempre più rapido declino delle calotte polari antartiche, con conseguente rapido aumento dei livelli del mare. Ma cos'è questa soglia? E quando lo raggiungeremo?

Che aspetto ha il punto di svolta?

La calotta di ghiaccio antartico è una grande massa di ghiaccio, fino a 4 km di spessore in alcuni punti, ed è radicata sul substrato roccioso. Il ghiaccio scorre generalmente dall'interno del continente verso i margini, accelerando man mano che procede.

Dove la calotta glaciale incontra l'oceano, ampie sezioni di piattaforme ghiacciate collegate iniziano a fluttuare. Questi alla fine si sciolgono dalla base o si allontanano come iceberg. L'intero foglio viene reintegrato accumulando nevicate.

Le piattaforme di ghiaccio galleggianti si comportano come un tappo di sughero in una bottiglia di vino, rallentando la calotta di ghiaccio mentre scorre verso gli oceani. Se le griglie di ghiaccio vengono rimosse dal sistema, la lastra di ghiaccio si accelera rapidamente verso l'oceano, provocando ulteriori perdite di massa di ghiaccio.

Un punto di non ritorno si verifica se si perde troppa parte della piattaforma. In alcuni ghiacciai, questo può innescare una ritirata irreversibile.

Dov'è il punto di svolta?

Un modo per identificare un punto di svolta consiste nel capire quanto può perdere l'iceberg antartico e da dove, senza cambiare sostanzialmente il flusso di ghiaccio complessivo.

Uno studio recente ha rilevato che il 13.4% di scaffale antartico distribuito su ghiaccio a livello regionale nel continente non svolge un ruolo attivo nel flusso di ghiaccio. Ma se questa "banda di sicurezza" venisse rimossa, si avrebbe una significativa accelerazione della calotta glaciale.

Le griglie di ghiaccio antartiche sono state assottigliare ad un tasso globale di circa 300 cubi km all'anno tra 2003 e 2012 e sono proiettati a ridursi ulteriormente nel 21st secolo. Questo diradamento sposterà le banchise di ghiaccio dell'Antartide verso un punto di non ritorno, dove potrebbe verificarsi un collasso irreversibile della piattaforma di ghiaccio e un aumento dei livelli del mare.

Come possiamo prevedere quando accadrà?

Alcune aree dell'Antartide Occidentale potrebbero essere già vicine al punto di non ritorno. Ad esempio, scaffali di ghiaccio lungo la costa del I mari di Amundsen e Bellingshausen sono i più rapidamente diradati e avere il le più piccole "bande di sicurezza" di tutte le banchine antartiche.

Per prevedere quando la "banda di sicurezza" del ghiaccio potrebbe essere persa, abbiamo bisogno di proiettare cambiamenti nel futuro. Ciò richiede una migliore comprensione dei processi che rimuovono il ghiaccio dalla calotta glaciale, come la fusione alla base delle banchise e il parto degli iceberg.

La fusione sotto le griglie di ghiaccio è la principale fonte di perdita di ghiaccio dell'Antartide. È guidato dal contatto tra le acque più calde del mare e la parte inferiore delle piattaforme di ghiaccio.

Per capire quanta ghiaccio si perderà in futuro è necessaria la conoscenza di quanto velocemente gli oceani si stanno riscaldando, dove queste acque più calde scorreranno, e il ruolo dell'atmosfera nel modulare queste interazioni. È un'attività complessa che richiede la modellazione al computer.

La predizione della rapidità con cui le lastre di ghiaccio si rompono e formano gli iceberg è meno ben compresa ed è attualmente una delle più grandi incertezze nella futura perdita di massa in Antartide. Gran parte del ghiaccio perso quando gli iceberg calve si verifica nel rilascio sporadico di iceberg estremamente grandi, che possono essere decine o addirittura centinaia di chilometri.

È difficile prevedere con precisione quando e quanto spesso si rompono gli iceberg di grandi dimensioni. I modelli che possono riprodurre questo comportamento sono ancora in fase di sviluppo.

Gli scienziati stanno attivamente ricercando queste aree sviluppando modelli di lastre di ghiaccio e oceani, nonché studiando i processi che guidano la perdita di massa dall'Antartide. Queste indagini devono combinare osservazioni a lungo termine con i modelli: le simulazioni di modelli possono quindi essere valutate e migliorate, rendendo la scienza più forte.

Il legame tra calotte glaciali, oceani, ghiaccio marino e atmosfera è uno dei meno conosciuti, ma i più importanti fattori nel punto di non ritorno dell'Antartide. Comprenderlo meglio ci aiuterà a proiettare quanto aumenteranno i livelli del mare e, in definitiva, come possiamo adattarci.

Riguardo agli Autori

Felicity Graham, Ice Sheet Modeller, Antarctic Gateway Partnership, Università della Tasmania

David Gwyther, modellatore dell'oceano antartico costiero, Università della Tasmania

Lenneke Jong, Cryosphere System Modeller, Antarctic Gateway Partnership e Antarctic Climate and Ecosystems CRC, Università della Tasmania

Sue Cook, Ice Shelf Glaciologist, Antarctic Climate and Ecosystems CRC, Università della Tasmania

Questo articolo è originariamente apparso su The Conversation

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