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- Posted By: Capuano Edoardo
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La stabilità dei ghiacciai e delle calotte glaciali più grandi del mondo dipendono dai processi meccanici e termodinamici che si verificano al confine tra ghiacciaio e oceano.
Secondo un nuovo documento condotto dall'Istituto cooperativo per la ricerca sull'ambiente Scienze (CIRES) presso CU Boulder, poco prima che Jakobshavn Isbræ, un ghiacciaio di marea in Groenlandia, partorisca enormi pezzi di ghiaccio nell'oceano, c'è un improvviso cambiamento nella raccolta fangosa di iceberg che galleggiano lungo il capolinea del ghiacciaio.
Il lavoro, pubblicato su Nature Geoscience, (1) mostra che un rilassamento nello spesso aggregato di iceberg che galleggiano al confine tra ghiacciaio e oceano si verifica fino a un'ora prima del parto. Questa scoperta può aiutare gli scienziati a comprendere meglio i futuri scenari di innalzamento del livello del mare e potrebbe anche aiutarli a prevedere quando stanno per verificarsi i principali episodi di parto.
Nei mesi invernali, iceberg e ghiaccio marino si accumulano all'interno del fiordo di fronte a Jakobshavn Isbræ, formando un tappo ghiacciato che impedisce la fuoriuscita. Il ghiacciaio può continuare a fluire nel fiordo, intatto, e avanzare di decine di metri ogni giorno. Questo accumulo di materiale ghiacciato, che gli scienziati chiamano 'ice mélange' (mélange di ghiaccio), persiste in estate, ma la sua struttura a scaffale perde rigidità nel relativo calore e si comporta più come singoli iceberg ammassati insieme nel fiordo. Fino ad ora, nessuno studio ha dimostrato se questo tipo di 'mélange di ghiaccio' di fine estate possa influenzare il distacco dell'iceberg.
«Ci vuole solo un po' di sforzo perché il mélange si allunghi o si rilassi un po', e quindi non è più un 'ice mélange'», ha detto Ryan Cassotto, (2) ricercatore del Centro di osservazione e scienze della Terra del CIRES e autore principale del nuovo studio.
Per capire cosa stava succedendo durante questi eventi di fuoriuscita, il dottor Cassotto e i suoi colleghi hanno portato interferometri radar terrestri in Groenlandia nel 2012 e li hanno installati nel fiordo proglaciale di Jakobshavn Isbræ per registrare le interazioni degli iceberg ogni tre minuti. Hanno scoperto che tra gli eventi del parto, gli iceberg all'interno del mélange di ghiaccio si muovevano insieme, fluendo lungo il fiordo come un'unica unità coesiva.
Ma il movimento dei singoli iceberg è cambiato appena prima di ciascuno dei 14 eventi di parto che hanno osservato: invece di fluire come un'unica unità coerente, il 'mélange di ghiaccio' si è rilassato e gli iceberg hanno iniziato a muoversi indipendentemente l'uno dall'altro.
«Quando il 'mélange di ghiaccio' si rilassa, i singoli iceberg iniziano a ruotare e quando iniziano a ruotare, il mélange perde la sua struttura», ha detto Cassotto. «E quando perde la sua struttura, perde la sua capacità di impedire il parto o la fuoriuscita».
Per capire cosa stava succedendo agli iceberg all'interno del 'mélange di ghiaccio' durante questi eventi, i ricercatori hanno utilizzato un modello di dinamica delle particelle che simula il movimento dei singoli iceberg. Hanno scoperto che era necessaria solo una piccola espansione verso il basso del 'mélange di ghiaccio' per innescare il movimento indipendente degli iceberg.
«Come porta d'accesso all'oceano, il 'mélange di ghiaccio' può avere un impatto diretto sulle previsioni future dell'innalzamento del livello del mare», ha affermato il dottor Justin Burton, (3) professore associato di fisica alla Emory University e coautore dell'articolo. «Abbiamo fornito i dati migliori e più precisi di sempre che mostrano i processi che portano ai principali eventi di parto. Questo ci aiuta a capire le forze che determinano la quantità di ghiaccio che si scarica nell'oceano e la velocità con cui avviene».
La causa esatta di tali spostamenti non è ancora chiara, ma i cambiamenti nelle maree oceaniche, lo scarico subglaciale dell'acqua di fusione e i venti possono aiutare a spiegare l'improvviso rilassamento dello spesso aggregato di iceberg che respingono il ghiacciaio.
«Questo studio è il primo a dimostrare che un 'mélange di ghiaccio' in gran parte privo di ghiaccio marino può controllare i tempi del parto», ha detto il dottor Cassotto. È anche il primo studio in cui i ricercatori sono stati in grado di osservare cambiamenti su scala granulare in un materiale all'interno dell'ambiente naturale.
«La maggior parte degli studi sui materiali granulari sono condotti in laboratorio», ha affermato Jason M. Amundson, (4) professore associato di geofisica presso l'Università del sud-est dell'Alaska e coautore dell'articolo. «Queste osservazioni dimostrano che possiamo acquisire nuove conoscenze sul comportamento dei materiali granulari studiando densi pacchi di iceberg, che rappresentano alcuni dei più grandi materiali granulari sulla Terra».
I metodi in questo studio potrebbero essere utilizzati per prevedere il cedimento in altri materiali geofisici, come colate detritiche o smottamenti.
Riferimenti:
(1) Granular decoherence precedes ice mélange failure and glacier calving at Jakobshavn Isbræ
(2) Ryan Cassotto
(3) Justin Burton
Descrizione foto: Gli scienziati lavorano su telecamere time-lapse ai margini di Jakobshavn Isbræ in Groenlandia. Lo strumento a destra è uno degli interferometri radar a terra utilizzati per registrare il movimento degli iceberg all'interno del fiordo proglaciale. - Credit: Ryan Cassotto/CIRES.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Icebergs Push Back