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giovedì 8 gennaio 2015

Groenlandia: il ghiaccio se ne sta andando più in fretta del previsto

DaScience Direct”. Traduzione di MR (h/t Bill Everett)

Un imponente studio fornisce il primo sguardo dettagliato su come sta svanendo il ghiaccio della Groenlandia



Questa visualizzazione della NASA mostra il cambiamento nell'elevazione della superficie della calotta galciale della Groenlandia fra il 2003 e il 2012. L'assottigliamento vicino alle regioni costiere viene mostrato in verde, blu e porpora. In aggiunta, i flussi blu/bianchi indicano la direzione e la velocità del movimento del ghiaccio. Nel nuovo studio, la geofisica dell'Università di Buffalo Beata Csatho e la sua squadra hanno scoperto aree di contrazione rapida nel sud-ovest della Groenlandia che gli attuali modelli climatici non affrontano e che suggeriscono che la calotta glaciale potrebbe perdere ghiaccio più rapidamente nel prossimo futuro di quanto si pensasse precedentemente.

La calotta glaciale della Groenlandia è il secondo corpo ghiacciato sulla Terra. Ricopre un'area di circa 5 volte lo Stato di New York e del Kansas messi insieme e se si fonde completamente, gli oceani potrebbero salire di 6 metri. Le comunità costiere dalla Florida al Bangladesh subirebbero dei danni estesi. Ora, un nuovo studio sta rivelando quanto poco capiamo questo colosso nordico. Condotto dal fisico Beata Csatho, dottorato di ricerca, una professoressa associata all'Università di Buffalo, la ricerca fornisce ciò che gli autori pensano che sia il primo quadro generale di come il ghiaccio della Groenlandia sta svanendo. Lo studio suggerisce che gli attuali studi della calotta glaciale fatti coi modelli sono troppo semplicistici per prevedere con precisione i contributi futuri di tutta la calotta glaciale della Groenlandia all'aumento del livello del mare e che la Groenlandia possa perdere ghiaccio più rapidamente nel prossimo futuro di quanto si pensasse precedentemente. “La grande importanza dei nostri dati è che, per la prima volta, abbiamo un quadro generale di come sono cambiati i ghiacciai della Groenlandia nell'ultimo decennio”, dice la Csatho. “Queste informazioni sono cruciali per sviluppare e validare modelli numerici che prevedono come potrebbe cambiare la calotta glaciale e contribuire al livello globale del mare nei prossimi secoli”, dice Cornelis J. van der Veen, dottorato di ricerca e professore al Dipartimento di Geografia dell'Università del Kansas, che ha svolto un ruolo chiave nell'interpretazione dei cambiamenti dei ghiacci.

Il progetto è stato un'impresa imponente, usando dati satellitari ed atmosferici del ICESat della navicella spaziale della NASA e della campagna sul campo Operation IceBridge, per ricostruire com'è cambiata l'altezza della calotta glaciale della Groenlandia in circa 100.000 postazioni dal 1993 al 2012. La perdita di ghiaccio ha luogo in modo complesso, con la calotta glaciale con la calotta glaciale che fonde e perde ghiaccio nell'oceano. Lo studio ha fatto due grandi scoperte:


  • Primo, gli scienziati sono stati in grado di fornire nuove stime dalla perdita annuale di ghiaccio con una risoluzione spaziale molto alta
  • Secondo, la ricerca ha rivelato che gli attuali modelli non colgono con precisione quanto stia cambiando l'intera calotta glaciale della Groenlandia e quanto contribuisca all'aumento degli oceani. 


Il secondo punto è cruciale per chi fa modelli sul cambiamento climatico. Le simulazioni odierne usano l'attività di 4 ghiacciai ben studiati - Jakobshavn, Helheim, Kangerlussuaq e Petermann – per prevedere come l'intera calotta glaciale scaricherà ghiaccio negli oceani. Ma la nuova ricerca mostra che l'attività in questi quattro punti potrebbe non essere rappresentativa di quello che sta succedendo ai ghiacciai in tutta la calotta glaciale. Infatti, i ghiacciai subiscono schemi di assottigliamento e di ispessimento che le attuali simulazioni di cambiamento climatico mancano di affrontare, dice la Csatho. “Ci sono 242 ghiacciai in uscita più larghi di 1,5 km sulla calotta glaciale della Groenlandia e ciò che vediamo è che il loro comportamento è complesso nello spazio e nel tempo”, dice la Csatho. “Il clima locale e le condizioni geologiche, l'idrologia locale – tutti sono fattori che hanno un effetto. Gli attuali modelli non affrontano questa complessità”. La squadra ha identificato aree di rapida contrazione nel sudest della Groenlandia che i modelli di oggi non riconoscono. Ciò porta la Csatho a credere che la calotta glaciale potrebbe perdere ghiaccio più rapidamente in futuro di quanto le simulazioni di oggi suggerirebbero. I risultati saranno pubblicati il 15 dicembre negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze.

Quanto ghiaccio sta perdendo la calotta glaciale della Groenlandia?

Per analizzare come stia cambiando l'altezza della calotta glaciale, la Csatho e professore, ricercatore e fotogrammetrista dell'Università di Buffalo, Anton Schenk, dottorato di ricerca, ha sviluppato una tecnica computerizzata chiamata Ricostruzione dell'Elevazione della Superficie e Rilevamento del Cambiamento per fondere insieme i dati satellitari della NASA e quelli delle missioni sul posto. L'analisi ha scoperto che la calotta glaciale della Groenlandia ha perso circa 243 gigatonnellate di ghiaccio all'anno – equivalenti a circa 277 km cubici di ghiaccio all'anno – dal 2003 al 2009, il periodo per il quale la squadra ha avuto i dati più completi. Si stima che questa perdita abbia aggiunto circa 0,68 mm d'acqua agli oceani ogni anno. Le cifre sono medie e la perdita di ghiaccio è variata di anno in anno e di regione in regione.

Perché le proiezioni odierne dell'aumento del livello del mare sono sbagliate e come possiamo correggerle?

I ghiacciai non perdono semplicemente gradualmente massa quando la temperatura aumenta. Questa è una delle ragioni per cui è difficile prevedere la loro risposta al riscaldamento globale. Nello studio, gli scienziati hanno scoperto che alcuni dei ghiacciai della Groenlandia si sono ispessiti anche quando la temperatura è aumentata. Altri hanno mostrato un assottigliamento accelerato. Alcuni hanno mostrato sia assottigliamento sia ispessimento, con inversioni improvvise. Come passo per costruire modelli migliori dell'aumento del livello del mare, la squadra di ricerca ha diviso i 242 ghiacciai della Groenlandia in 7 grandi gruppi sulla base del loro comportamento dal 2003 al 2009. “Capire i raggruppamenti ci aiuterà a scegliere esempi di ghiacciai che rappresentano il complesso”, dice la Csatho. “Possiamo poi usare i dati di questi ghiacciai rappresentativi nei modelli per fornire un quadro più completo di cosa stia accadendo”. In Un nuovo progetto, lei ed i suoi colleghi stanno investigando perché ghiacciai diversi rispondono diversamente al riscaldamento. I fattori potrebbero comprendere la temperatura dell'oceano circostante, il livello di frizione fra un ghiacciaio e la roccia sottostante, la quantità di acqua al di sotto di un ghiacciaio e la geometria del fiordo. “La fisica di questi processi non è ben compresa”, dice la Csatho.

Le missioni della NASA: un'impresa colossale

Lo studio ha unito dati di varie missioni della NASA, comprese:


  • ICESat della (Satellite per lo studio dell'elevazione di ghiaccio, nuvole e terra), che ha misurato l'elevazione della calotta glaciale diverse volte all'anno in ognuna delle 100.000 postazioni dal 2003 al 2009
  • La colossale indagine aere dalla NASA che impiega aerei di ricerca altamente specializzati per raccogliere dati ad intervalli meno frequenti di quelli di ICESat. Queste missioni sono cominciate misurando l'elevazione della calotta glaciale della Groenlandia nel 1993. Operation IceBridge è stata avviata nel 2009 per collegare la tempistica fra ICESat-1 ed ICESat-2 e continuerà perlomeno fino al 2017, quando si pensa che i satelliti ICESat-2 di prossima generazione diventino operativi. La Csatho dice che il nuovo studio mostra perché un monitoraggio attento sia cruciale: data la natura complessa del comportamento dei ghiacciai, dei buoni dati sono cruciali per costruire modelli migliori.


Collaboratori

Oltre a Csatho, Schenk e van der Veen, il progetto ha incluso ricercatori aggiunti dall'Università di Buffalo, da quella di Utrecht in Olanda, dall'Università Tecnica della Danimarca e dall'Università atlantica della Florida.

Fonti della storia

La storia sopra è basata su materiali forniti dall'Università di Buffalo. L'articolo originale è stato scritto da Charlotte Hsu. Nota: i materiali potrebbero essere modificati in contenuto e lunghezza.

Riferimento della rivista


  1. Beata M. Csatho, Anton F. Schenk, Cornelis J. van der Veen, Gregory Babonis, Kyle Duncan, Soroush Rezvanbehbahani, Michiel R. van den Broeke, Sebastian B. Simonsen, Sudhagar Nagarajan, E Jan H. van Angelen. L'altimetria laser rivela schemi complessi delle dinamiche della calotta glaciale della Groenlandia. PNAS, 15 dicembre 2014 DOI: 10.1073/pnas.1411680112