Grandi terremoti stanno scuotendo la Groenlandia e gli scienziati hanno appena scoperto l'inquietante motivo per cui succede

Da “The Washington Post”. Traduzione di MR (via Alexander Ač)

La superficie del ghiacciaio Helheim è incredibilmente irregolare ed ampia (Foto: Nick Selmes, Swansea University) 

Di Chris Mooney 

Se la Groenlandia se ne va, sta diventando evidente che non se ne andrà in silenzio. Gli scienziati hanno già documentato interi laghi di acqua di fusione che svaniscono nel giro di ore dalla superficie della grande calotta glaciale della Groenlandia, man mano che si aprono enormi crepacci sotto di loro. Ed ora gli scienziati hanno fatto luce sui meccanismi che stanno dietro ad un altro effetto geofisico drammatico portato dalla massa di ghiaccio, non di rado spessa chilometri, che sussulta e fonde: i terremoti. In un nuovo saggio sulla rivista Science, una squadra di ricercatori dell'Università di Swancity nel Regno Unito, l'Osservatorio Terrestre di Lamont-Doherty dell'Università della Columbia e diverse altre istituzioni, spiegano in che modo la perdita di ghiaccio della Groenlandia possa generare terremoti glaciali. In breve: quando grandi iceberg si staccano dalle estremità dei ghiacciai che si estendono in mare, cadono in acqua e spingono i ghiacciai stessi all'indietro. Il risultato è un evento sismico rilevabile sulla Terra.


“Sono circa della magnitudo da 4,6 a 5,2 della scala Richter, molto prossimi alla magnitudo 5”, dice Meredith Nettles dell'Osservatorio Terrestre di Lamont-Doherty dell'Università della Columbia, una coautrice dello studio. “che è un terremoto piuttosto forte”. La cosa sicura è che questi terremoti non avvengono per caso – sono causati da movimenti massicci di ghiaccio e da come impattano sul terreno sottostante. In confronto ai primi anni 90, dice Nettles, gli scienziati ora stanno misurando sette volte tanto di questi terremoti glaciali che provengono dalla Groenlandia – il tasso è schizzato man mano che la calotta glaciale ha cominciato a perdere più massa a causa del distacco di iceberg dalla parte terminale del ghiacciaio. Per capire le dinamiche che ci sono sotto al modo in cui avvengono questi terremoti glaciali, i ricercatori hanno messo strumenti GPS al di sopra del ghiacciaio Helheim, che è in rapido movimento e che si trova nella parte sudorientale della Groenlandia, attraverso lo stretto fra Danimarca e Islanda. Hanno anche monitorato il fronte di distacco del ghiacciaio, dove incontra l'acqua, con una telecamera ed hanno usato i dati sismici globali per tracciare gli eventi sismici.

Per avere un'idea migliore di ciò che hanno scoperto, dovete fare mente locale su quanto siano realmente grandi questi iceberg che si distaccano. La quantità di massa ghiacciata che si stacca in grandi distacchi di iceberg dal ghiacciaio Helheim, spiega Nettles, è intorno ad una gigatonnellata, o un miliardo di tonnellate. “Se prendessimo il Nationa Mall e lo coprissimo di ghiaccio fino all'altezza di quattro volte il monumento di Washington, “ dice Nettels, avremmo circa una gigatonnellata di ghiaccio. “Dalla scalinata del Campidoglio al Lincoln Memorial”. Misurato in spazio piuttosto che in massa, un grande iceberg che si distacca dal Helheim può essere di 4 km di lunghezza. Quindi forse non sorprende che un corpo così grande possa scuotere la Terra quando si muove – specialmente quando getta il suo peso contro un altro oggetto solido, come avviene durante un distacco di un iceberg. L'iceberg, quando si distacca dal fronte del ghiacciaio, è alto e relativamente sottile (in confronto al ghiacciaio, in ogni caso) ed in effetti “sta eretto” verticalmente. Se si potesse vedere una sezione incrociata di quello che stava succedendo quando si stava distaccando, potrebbe apparire come tagliare una fetta piuttosto spessa da una pagnotta di pane. Ma dal momento che l'iceberg si distacca, questi comincia rapidamente a capovolgersi. Mentre accade questo, il suo vertice (sopra l'acqua) cade e va a premere contro il ghiacciaio, anche se la sua base (sotto l'acqua) si solleva verso la superficie, facendo alla fine in modo che l'iceberg galleggi orizzontale sull'acqua. O questo è perlomeno il processo solito. Ecco un video del processo simulato, da parte dei ricercatori, in una cisterna:

http://www.washingtonpost.com/posttv/national/health-science/emory-university-lab-simulates-capsizing-with-plastic-glacier/2015/06/24/d6f3b084-1ab3-11e5-bed8-1093ee58dad0_video.html 

In questo video, che è stato rallentato di cinque volte rispetto alla velocità reale, un iceberg di plastica che si capovolge mentre viene tracciato digitalmente attraverso due puntini neri. Il muro rigido a destra misura la pressione idrodinamica dell'acqua, che gioca un ruolo importante nell'origine dei terremoti glaciali generati dal capovolgimento degli iceberg. (Justin C. Burton e L. Mac Cathles)

Durante il capovolgimento, vengono generate due forze enormi. La prima, e più ovvia, si verifica quando il vertice in caduta dell'iceberg spinge contro il ghiacciaio e di fatto sposta la piattaforma di ghiaccio all'indietro verso la terraferma. “Durante i terremoti, la regione prossima al fronte di distacco mostra una drammatica inversione di scorrimento, muovendosi verso monte del ghiacciaio per diversi minuti mentre si muove simultaneamente a valle”, scrivono gli autori. “Il movimento orizzontale e verticale rimbalza quindi rapidamente”, continuano. Ma nel frattempo, è abbastanza da scuotere la Terra. “Quell'iceberg che si distacca spinge il resto del ghiacciaio all'indietro in modo abbastanza forte da poterlo misurare, abbastanza forte da invertire temporaneamente lo scorrimento complessivo del fronte del ghiacciaio”, dice Nettles. “Ed è quella forza che preme sul resto del ghiacciaio e le pietre sotto di esso che ci dà l'attività sismica”. 

C'è anche una seconda forza coinvolta. Man mano che l'iceberg si separa dal ghiacciaio, si apre un vuoto in cui l'acqua si precipita. La regione ha una pressione idrica minore e questo riduce la pressione dell'acqua e del ghiaccio sulla Terra. E questo porta ad “un'azione di forza verso l'alto sulla terra solida, come osservato nella nostra analisi sismica”, osservano i ricercatori. Se tutto questo non fosse abbastanza, gli eventi creano anche un “grande tsunami”, dice Nettles. Ciò si verifica quando il ghiacciaio che cade e si rovescia spinge l'acqua verso l'esterno attraverso il fiordo che porta al ghiacciaio. “Lo tsunami è causato perché l'iceberg deve spostare molta acqua dal suo percorso mentre si ribalta”, spiega Nettles. Mettendo da parte la drammaticità degli tsunami e dei terremoti glaciali, la cosa fondamentale è quanto tutto questo contribuisca all'aumento del livello dei mari – perché, naturalmente, questo sta succedendo in continuazione. In oltre 55 giorni, alla fine dell'estate del 2013, i ricercatori hanno osservato “10 grandi eventi di distacco e relativi terremoti” - ed un ritiro totale del ghiacciaio Helheim di 1,5 km. E Helheim è solo uno dei molti ghiacciai della Groenlandia che stanno perdendo ghiaccio. 

Ogni iceberg da una gigatonnelklata equivarrebbe circa ad un quarto di percentuale delle 378 gigatonnellate annuali stimati di perdita di ghiaccio della Groenlandia. Ci voglio 360 gigatonnellate per aumentare il livello globale del mare di un millimetro, quindi la Groenlandia lo sta facendo circa ogni anno, man mano che gli iceberg cadono in mare ed i ghiacciai si ritirano ulteriormente. (In tutto, la piattaforma glaciale contiene acqua sufficiente ad aumentare il livello globale del mare di 6 metri). La perdita di ghiaccio avviene sia col distacco di iceberg – il che spiega quasi la metà della perdita totale della Groenlandia, secondo il nuovo studio – e meccanismi come il semplice drenaggio. Qui, man mano che l'acqua di fusione in cima alla calotta glaciale trova le strade verso l'oceano scorrendo fino alla sua base (a volta il prosciugamento improvviso dei laghi), in seguito trova le strade verso l'oceano. Ma entrambi i meccanismi hanno i loro elementi esplosivi – terremoti, tsunami, sparizione di laghi – anche se in modi molto diversi. “I terremoti non destabilizzano di per sé la calotta glaciale, dice Nettles, “ma sono un segno del fatto che la calotta glaciale si sta riducendo e ritirando”. 

Ed è qui che arriva la buona notizia, certamente piccola, di tutto questo. Siccome i terremoti sono molto forti e rilevabili ovunque con apparecchiature sismiche, possono di fatto essere usati per tracciare quanto ghiaccio della Groenlandia stiamo perdendo. Sono come la pulsazione della perdita di ghiaccio. Quindi siccome la Groenlandia non se ne andrà in silenzio, perlomeno sapremo quanto rapidamente ci sta lasciando.