I satelliti che svelano i misteri delle scogliere di ghiaccio in Antartide

AGI - Un nuovo studio pubblicato su Science ha fatto luce sulle dinamiche che determinano la stabilità delle scogliere di ghiaccio in Antartide. Con l'aumento delle temperature, le piattaforme di ghiaccio di sostegno ai margini della calotta glaciale antartica si stanno sciogliendo e staccando a ritmi record, lasciando dietro di sé ripide scogliere di ghiaccio solido. La stabilità di queste scogliere di ghiaccio esposte potrebbe influenzare il modo in cui l'Antartide si frammenta ulteriormente e contribuire all'innalzamento del livello del mare in tutto il mondo.

Gli scienziati hanno ipotizzato che la stabilità di una parete di ghiaccio dipenda dalla sua altezza: le pareti di ghiaccio più alte di 100 metri, circa l'altezza della Statua della Libertà, dovrebbero crollare sotto il proprio peso. E una volta che una parete si stacca, dovrebbe esporre pareti ancora più alte, situate nell'entroterra, che a loro volta crollerebbero. Almeno, questa è stata l'idea. Ma i ricercatori del MIT e della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) hanno scoperto che la stabilità di una scogliera di ghiaccio dipende da più fattori della sola altezza. E anche quando una scogliera crolla, non è detto che si inneschi un collasso a catena.

Cosa dice il nuovo studio sull'Antartide

Nel nuovo studio il team presenta un'analisi di oltre 15.000 pareti di ghiaccio in Antartide monitorate dai satelliti per un periodo di quattro anni. Hanno osservato come le pareti di ghiaccio e la calotta glaciale nel suo complesso si sono evolute nel tempo, scoprendo che i crolli delle pareti di ghiaccio sono avvenuti a una velocità molto maggiore di quanto previsto dagli scienziati. Tuttavia, queste pareti, una volta crollate, si sono anche stabilizzate rapidamente, anziché continuare a erodere la calotta glaciale circostante.

"Abbiamo scoperto che, quando le scogliere si ritiravano, lo facevano più velocemente di quanto previsto dai modelli, il che significherebbe una maggiore perdita di ghiaccio e un maggiore contributo all'innalzamento del livello del mare", afferma l'autrice dello studio Caroline Needell, studentessa di dottorato presso il programma congiunto MIT-WHOI. "Ma poiché abbiamo scoperto che il ritiro è stato di breve durata e che tutti i ghiacciai alla fine si sono stabilizzati, ciò suggerisce che la situazione non sarà così grave. Non osserviamo questo effetto a catena".

Gli autori hanno esaminato i dati raccolti dal satellite ICESat-2 (Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2) della NASA, un satellite che sorvola le regioni polari della Terra e utilizza un altimetro laser per misurare l'altezza delle calotte glaciali, dei ghiacciai, del ghiaccio marino e il livello dell'oceano in Antartide e nelle aree circostanti. Il team ha raccolto i dati del satellite dal 2019 al 2023, che includevano misurazioni trimestrali di oltre 15.000 pareti di ghiaccio. Da questo insieme di dati, hanno osservato che la parete di ghiaccio media era alta circa 30 metri, molto meno dell'altezza critica proposta. Tuttavia, hanno individuato alcune rare pareti di ghiaccio che superavano i 100 metri.

Il ruolo del mélange e della profondità dell'acqua

Hanno inoltre cercato altre caratteristiche che potessero influenzare la stabilità di una scogliera. Curiosamente, hanno scoperto che le scogliere di ghiaccio che sono rimaste più o meno invariate nel tempo presentavano anche uno strato di mélange più spesso, termine che indica la miscela fangosa di iceberg frantumati e ghiaccio marino che si accumula sul fronte della scogliera. I dati satellitari hanno inoltre dimostrato che l'altezza dell'acqua circostante può stabilizzare una scogliera: più l'acqua è profonda, maggiore è la spinta che esercita contro la scogliera, impedendone il crollo.

"Dopo aver effettuato quell'analisi globale - afferma Needell - abbiamo pensato: ok, concentriamoci sulle scogliere più alte e vediamo come si comportano". Il team si è concentrato su quattro regioni intorno alla calotta glaciale antartica dove il satellite ha immortalato le scogliere di ghiaccio più alte, ciascuna di circa 100 metri, con una che raggiungeva i 127 metri. Hanno raccolto le misurazioni di queste quattro scogliere e la loro evoluzione ogni tre mesi, per un periodo di quattro anni. Da queste misurazioni, hanno constatato che, effettivamente, le scogliere più alte crollavano e la calotta glaciale in quelle regioni si ritirava a una velocità sorprendentemente maggiore di quanto previsto dai modelli MICI.

"Ma quella ritirata fu di breve durata", osserva Needell. Dopodiché, il ghiaccio si è esteso nuovamente verso l'oceano. "Si tratta di un rapido arretramento, intervallato da periodi di stabilizzazione", afferma Needell. "Questo ci ha lasciato perplessi. Poi abbiamo pensato: dobbiamo esaminare tutti i fattori che influenzano l'altezza della scogliera".

Il peso della topografia del fondale sotto il ghiaccio

La prima cosa che hanno considerato è stata la topografia del terreno sottostante il ghiaccio. Se la topografia è relativamente pianeggiante, la pendenza della calotta glaciale sovrastante riflette l'altezza effettiva del ghiaccio stesso. Ma se c'è un dislivello o un rialzo, il ghiaccio che si trova direttamente sopra di esso è in realtà più basso di quanto sembri. La topografia potrebbe quindi agire come un vero e proprio dosso, assottigliando il ghiaccio sovrastante e rendendolo meno soggetto a crolli.

Quando i ricercatori hanno esaminato le misurazioni topografiche dell'Antartide, hanno scoperto che, effettivamente, le scogliere di ghiaccio si stabilizzavano nelle regioni in cui il terreno tendeva a sollevarsi. Hanno inoltre scoperto che più una scogliera è alta, più velocemente si "assottiglia": con il crollo, le scogliere un tempo alte si assestano in scogliere più basse e stabili che impediscono ulteriori crolli.

"Ora sappiamo cosa cercare", afferma Needell. "Dobbiamo assolutamente conoscere la topografia del fondale e il tasso di assottigliamento del ghiaccio per poter valutare correttamente l'instabilità delle scogliere di ghiaccio, perché questo valore è fondamentale nel contesto delle proiezioni sull'innalzamento del livello del mare".