Le modifiche a un'equazione chiave del flusso di ghiaccio potrebbero affinare le stime dell'innalzamento del livello del mare
La velocità del flusso di ghiaccio del ghiacciaio è più sensibile allo stress di quanto calcolato in precedenza, secondo un nuovo studio dei ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) che capovolge un'equazione vecchia di decenni usata per descrivere il flusso di ghiaccio. (1) Lo stress in questo caso si riferisce alle forze che agiscono sui ghiacciai antartici, che sono principalmente influenzate dalla gravità che trascina il ghiaccio verso quote più basse. Il ghiaccio viscoso del ghiacciaio scorre «con una dinamica molto simile al miele», spiega la dottoressa Joanna Millstein, (2) studentessa di dottorato nel Glacier Dynamics and Remote Sensing Group e autrice principale dello studio. «Se spremi il miele al centro di un pezzo di pane tostato, e si accumula lì prima di trasudare verso l'esterno, è esattamente lo stesso movimento che sta accadendo per il ghiaccio».
La revisione dell'equazione proposta dalla Millstein e dai suoi colleghi dovrebbe migliorare i modelli per fare previsioni sul flusso di ghiaccio dei ghiacciai. Ciò potrebbe aiutare i glaciologi a prevedere in che modo il flusso di ghiaccio antartico potrebbe contribuire al futuro innalzamento del livello del mare, anche se la Millstein ha affermato che è improbabile che il cambiamento dell'equazione aumenti le stime dell'innalzamento del livello del mare oltre i livelli massimi già previsti nei modelli di cambiamento climatico.
Ella dice: «Quasi tutte le nostre incertezze sull'innalzamento del livello del mare provenienti dall'Antartide hanno a che fare con la fisica del flusso di ghiaccio, quindi si spera che questo sarà un vincolo a tale incertezza».
I vantaggi dei big data
L'equazione in questione, chiamata Glen's Flow Law, è il calcolo più utilizzato per descrivere il flusso di ghiaccio viscoso. È stato sviluppato nel 1958 dallo scienziato britannico JW Glen, uno dei pochi glaciologi che ha lavorato sulla fisica del flusso di ghiaccio negli anni '50, secondo quanto afferma la dottoressa Millstein.
Sono pochi gli scienziati che hanno lavorato sul campo a causa della lontananza e dell'inaccessibilità della maggior parte delle grandi calotte glaciali dei ghiacciai. Inoltre, ci sono stati pochi tentativi di calibrare la legge di flusso dello scienziato britannico JW Glen al di fuori del laboratorio. Nel recente studio, Joanna Millstein e i suoi colleghi hanno sfruttato una nuova ricchezza di immagini satellitari sulle piattaforme di ghiaccio antartiche, le estensioni galleggianti della calotta glaciale del continente, per rivedere l'esponente di stress della legge di flusso.
Secondo la ricercatrice «Nel 2002, questa grande piattaforma di ghiaccio [Larsen B] è crollata in Antartide e tutto ciò che abbiamo da quel crollo sono due immagini satellitari a distanza di un mese. Ora, su quella stessa area possiamo ottenere [immagini] ogni sei giorni. La nuova analisi mostra che il flusso di ghiaccio nelle regioni più dinamiche e in rapido cambiamento dell'Antartide - le piattaforme di ghiaccio, che sostanzialmente trattengono e abbracciano l'interno del ghiaccio continentale - è più sensibile allo stress di quanto si pensi comunemente».
Ella è ottimista sul fatto che il crescente record di dati satellitari aiuterà a catturare i rapidi cambiamenti dell'Antartide in futuro, fornendo informazioni sui processi fisici sottostanti dei ghiacciai.
Tuttavia, lo stress non è l'unica cosa che influenza il flusso di ghiaccio, osservano i ricercatori. Altre parti dell'equazione della legge di flusso rappresentano differenze di temperatura, dimensione e orientamento dei granelli di ghiaccio e impurità e acqua contenuti nel ghiaccio, che possono alterare la velocità del flusso. «Fattori come la temperatura potrebbero dimostrarsi particolarmente importanti per capire in che modo il flusso di ghiaccio influirà sull'innalzamento del livello del mare in futuro», afferma Millstein.
Cracking sotto sforzo
Millstein e colleghi stanno anche studiando la meccanica del collasso della calotta glaciale, che coinvolge modelli fisici diversi da quelli utilizzati per comprendere il problema del flusso di ghiaccio. «La rottura del ghiaccio è ciò su cui stiamo lavorando ora, utilizzando le osservazioni della velocità di deformazione», afferma la Millstein.
I ricercatori utilizzano InSAR, immagini radar della superficie terrestre raccolte dai satelliti, per osservare le deformazioni delle calotte glaciali che possono essere utilizzate per effettuare misurazioni precise della deformazione. Osservando le aree di ghiaccio con tassi di deformazione elevati, sperano di comprendere meglio la velocità con cui i crepacci e le spaccature si propagano per innescare il collasso.
Altri autori dell'articolo, pubblicato su Nature Communications Earth and Environment, includono Brent Minchew, Cecil e Ida Green Career Development Professor presso il MIT's Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, e Samuel Pegler, dell'university academic fellow dell'University of Leeds. La ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation.
Riferimenti:
(1) Ice viscosity is more sensitive to stress than commonly assumed
(2) Joanna Millstein
Descrizione foto: La velocità del flusso di ghiaccio del ghiacciaio è più sensibile allo stress di quanto calcolato in precedenza, secondo un nuovo studio dei ricercatori del MIT che capovolge un'equazione vecchia di decenni usata per descrivere il flusso di ghiaccio. Nella foto viene mostrato il campo di ghiaccio di Juneau in Alaska. - Credit: Joanna Millstein.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Study: Ice flow is more sensitive to stress than previously thought