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La calotta di ghiaccio della Groenlandia fonde alla base

La calotta di ghiaccio della Groenlandia si sta sciogliendo alla base, a causa di un elevato flusso di calore che dal mantello superiore della Terra passa alla litosfera.

Semplificando al massimo, è come se un panetto di burro fosse stato posato su una padellina calda.

Questo riscaldamento, però, non è uniforme, ma molto variabile da zona a zona e si evidenzia notevolmente laddove la litosfera è particolarmente sottile.

Temperature dei modelli di ghiaccio basale della attuale calotta glaciale che ricopre la Groenlandia in tutta la regione Summit (fonte: Centro Helmholtz di Potsdam – Centro di Ricerca per le Geoscienze GFZ).

Quindi, stiamo assistendo agli effetti di un flusso crescente di calore che sale dal mantello superiore e ad una complessa interazione tra questo calore e la calotta di ghiaccio che ricopre la Groenlandia.

Nel numero più recente della rivista on line Nature Geoscience, l’iniziativa di ricerca internazionale del progetto IceGeoHeat, condotta dal Centro tedesco di ricerca per le Geoscienze (GFZ), mette in evidenza che questo effetto, ormai divenuto parte dello studio del clima, non può essere trascurato nella modellazione della copertura totale di ghiaccio.

Le calotte glaciali continentali hanno infatti acquisito un ruolo fondamentale nello studio dei modelli climatici.

Le interazioni e i processi di feedback tra ghiaccio e aumento della temperatura sono complessi e costituiscono tuttora argomento di ricerca.

La calotta glaciale della Groenlandia perde circa 227 miliardi di tonnellate di ghiaccio all’anno e finora ha contribuito con circa 0,7 millimetri all’attuale innalzamento di livello del mare, che sta aumentando al ritmo di 3 millimetri all’anno.

I modelli di calcolo esistenti oggi sono basati sulla relazione tra calotta di ghiaccio e litosfera, cioè della crosta terrestre e del mantello superiore, in maniera troppo semplicistica, che considera soltanto il punto di vista meccanico: il ghiaccio spinge la crosta verso il basso grazie al suo peso.

Gli scienziati Alexey Petrunin e Irina Rogozhina, del GFZ, hanno ora messo in relazione un modello climatico del ghiaccio con un modello termomeccanico per la litosfera della Groenlandia.

“Abbiamo riepilogato il modello per un periodo simulato di tre milioni di anni ed effettuato misurazioni dalle carote di ghiaccio e con i soli dati magnetici e sismici”, dice Petrunin. “I nostri modelli di calcolo sono in accordo con le misurazioni. Sia lo spessore di ghiaccio che la temperatura alla sua base sono rappresentati molto accuratamente”.

Il modello può anche spiegare la differenza di temperatura misurata tra due fori, praticati con una trivellazione in punti vicini della calotta. E’ stato così verificato che lo spessore della litosfera della Groenlandia, così come il flusso di calore geotermico, varia notevolmente anche in aree contigue.

Cosa comporta questo nella modellazione del clima?

“La temperatura alla base del ghiaccio e quindi le dinamiche attuali della calotta glaciale della Groenlandia sono il risultato del flusso di calore che proviene dall’interno della Terra e le variazioni di temperatura vanno associate ai cicli glaciali”, spiega Irina Rogozhina, l’altro autore dello studio, che ha avviato il programma IceGeoHeat. “Abbiamo individuato le aree in cui il ghiaccio si scioglie accanto ad altre aree in cui lo strato basale è estremamente freddo”.

Il clima è influenzato da processi che risalgono molto indietro nella storia della Terra: la litosfera della Groenlandia ha da 1,7 a 2,8 miliardi di anni ed è solo 70-80 chilometri di spessore sotto la Groenlandia Centrale. Rimane da scoprire perché sia così straordinariamente sottile.

E’ stato tuttavia appurato che l’accoppiamento di modelli di dinamica del ghiaccio con modelli termo-meccanici della crosta permette una visione più accurata dei processi che stanno fondendo la calotta glaciale in Groenlandia.

 

Leonardo Debbia
15 agosto 2013

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