Evidenziata la sensibilità della circolazione oceanica sotto le piattaforme di ghiaccio alla forzatura locale dell'atmosfera-mare-ghiaccio-oceano nei vicini oceani aperti
Un team internazionale di scienziati ha scoperto che le piattaforme di ghiaccio adiacenti svolgono un ruolo nel causare instabilità in altre a valle. Lo studio, pubblicato su Nature Communications (1), condotto dall'University of East Anglia nel Regno Unito, ha anche identificato che un piccolo vortice oceanico - un sistema di correnti oceaniche circolanti - vicino alla piattaforma di ghiaccio di Thwaites può influire sulla quantità di acqua di fusione glaciale che scorre al di sotto di essa. Quando quel vortice è più debole, più acqua calda può accedere alle aree sotto la piattaforma di ghiaccio, provocandone lo scioglimento.
La piattaforma di ghiaccio di Thwaites è una delle più grandi piattaforme di ghiaccio dell'Antartide occidentale e sostiene il lato orientale del ghiacciaio di Thwaites, che si è ritirato rapidamente negli ultimi 20 anni ed è il maggior contributore all'innalzamento globale del livello del mare tra i ghiacciai antartici.
Utilizzando un set di dati unico raccolto da sensori installati sotto la piattaforma di ghiaccio di Thwaites - anch'essa assottigliata e indebolita in modo significativo negli ultimi decenni - i ricercatori hanno osservato che gli strati superficiali dell'oceano sottostante si sono riscaldati notevolmente durante il periodo da gennaio 2020 a marzo 2021.
La maggior parte di questo riscaldamento è stata guidata da acque con un alto volume di acqua di fusione glaciale originata dalla piattaforma di ghiaccio di Pine Island, più a est, che scorre nell'area sotto la piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
L'acqua di disgelo glaciale si mescola con l'acqua salata quando l'oceano scioglie la base delle piattaforme di ghiaccio e può formare uno strato d'acqua galleggiante più caldo delle acque circostanti. Quest'acqua più leggera, relativamente più fresca e più calda porta calore che scioglie la base della piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
L'autore principale, il dottor Tiago Segabinazzi Dotto (2), del Center for Ocean and Atmospheric Sciences dell'UEA, ha dichiarato: «Abbiamo identificato un altro processo che potrebbe avere un impatto sulla stabilità delle piattaforme di ghiaccio, rivelando l'importanza della circolazione oceanica locale e del ghiaccio marino. Circumpolar Deep Water, una calda varietà di acque antartiche, è un attore chiave nello scioglimento della base delle piattaforme di ghiaccio. Tuttavia, in questo studio, dimostriamo che una grande quantità di calore negli strati poco profondi sotto una piattaforma di ghiaccio può essere fornita da acque provenienti da altre piattaforme di ghiaccio che si sciolgono nelle vicinanze. Pertanto, ciò che accade a una piattaforma di ghiaccio può avere un impatto sulla piattaforma di ghiaccio adiacente e così via. Questo processo è importante per le regioni ad alto scioglimento delle piattaforme di ghiaccio come il Mare di Amundsen perché una piattaforma di ghiaccio si trova accanto all'altra e l'esportazione di calore da una piattaforma di ghiaccio può raggiungere quella successiva attraverso la circolazione oceanica. Queste interazioni atmosfera-mare-ghiaccio-oceano sono importanti perché possono prolungare i periodi caldi sotto le piattaforme di ghiaccio consentendo all'acqua calda e arricchita di acqua di fusione di entrare nelle cavità adiacenti delle piattaforme di ghiaccio. I vortici potenzialmente esistenti in altre regioni intorno all'Antartide possono anche causare un numero maggiore di banchi di ghiaccio inclini a un intenso scioglimento basale associato a condizioni calde prolungate e, di conseguenza, contribuire ulteriormente all'innalzamento globale del livello del mare».
Nel gennaio 2020 i colleghi degli Stati Uniti hanno praticato fori nel ghiaccio e installato sensori che monitorano la temperatura, la salinità e la corrente oceanica sotto la piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
Per più di un anno questi sensori hanno inviato, via satellite, i dati utilizzati per identificare le variazioni oceaniche, ad esempio come variavano la temperatura e il contenuto di acqua di disgelo. Da queste osservazioni, i ricercatori hanno sospettato che l'eccesso di calore non potesse aver avuto origine localmente presso la piattaforma di ghiaccio di Thwaites perché non hanno visto un forte scioglimento nei siti in cui erano installati i sensori.
Combinando le informazioni con simulazioni al computer per identificare l'origine di questo calore, hanno scoperto che l'acqua che lascia la piattaforma di ghiaccio di Pine Island può accedere alle aree sotto la piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
Il meccanismo che spiega come queste acque accedono alla piattaforma di ghiaccio di Thwaites è stato identificato utilizzando simulazioni di modelli e dati raccolti da etichette attaccate ai sigilli. Entrambi hanno dimostrato che un vortice vicino alla piattaforma di ghiaccio di Thwaites si indebolisce in inverno, il che consente a più calore di raggiungere aree poco profonde sotto la piattaforma di ghiaccio.
Le immagini satellitari hanno anche mostrato che la stagione estiva 2020/2021 dell'emisfero australe era insolita perché aveva un'alta concentrazione di ghiaccio marino nelle regioni vicino alla piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
Attingendo alle simulazioni e alle ricerche precedenti, il team ha ipotizzato che il vortice fosse ancora più debole, quindi l'eccesso di acqua di disgelo dalle piattaforme di ghiaccio adiacenti non poteva essere allontanato da quella regione dalle correnti ed entrava invece nella piattaforma di ghiaccio di Thwaites.
Ciò ha ridotto ancora di più la forza di questo vortice, che ha consentito l'afflusso di acqua con una maggiore concentrazione di acqua di fusione glaciale sotto la piattaforma di ghiaccio.
Il finanziamento per il sistema automatizzato di meteorologia-ghiaccio-geofisica-oceano (AMIGOS), che ha raccolto i dati, è stato ricevuto dalla National Science Foundation negli Stati Uniti. La ricerca è stata sostenuta anche dal Consiglio di ricerca sull'ambiente naturale del Regno Unito (NERC).
Riferimenti:
(1) Ocean variability beneath Thwaites Eastern Ice Shelf driven by the Pine Island Bay Gyre strength
Descrizione foto: La piattaforma di ghiaccio di Thwaites in Antartide. - Credit: Karen Alley.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Study identifies new cause of melting Antarctic ice shelves