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Strisce di terra sotto il ghiaccio frenano il flusso dei ghiacciai

I ricercatori della Princeton University del New Jersey, USA e quelli del British Antarctic Survey hanno scoperto in Antartide l’esistenza di strette strisce di roccia alla base di imponenti ghiacciai, che creano zone di attrito, rallentando lo scorrimento delle masse ghiacciate verso il mare.

Antartide. Nella parte occidentale si possono osservare i ghiacciai  Pine Islands e Thwaites (credit: NASA)

Antartide. Nella parte occidentale si possono osservare i ghiacciai Pine Islands e Thwaites (credit: NASA)

Il loro funzionamento somiglia alle strisce antiscivolo che impediscono alla gente di scivolare sui pavimenti bagnati.

Comprendere le dinamiche che portano alla formazione di queste zone e alla loro fusione può contribuire anche a chiarire meglio i rapporti tra le correnti di ghiaccio e il riscaldamento climatico.

Queste zone sono state individuate usando modelli matematici basati sui dati del National Snow and Ice Data Center dell’Università del Colorado, ed elaborati da Richard Hindmarsh, scienziato del British Antarctic Survey e da Olga Sergienko, ricercatrice della Princeton.

E’ fondamentale conoscere i fattori che determinano il movimento dei ghiacciai e il trasporto delle enormi lastre di ghiaccio che, giunte al mare, fondono, contribuendo all’innalzamento del livello marino.

Sono stati quindi studiati due ghiacciai, il Pine Island ed il Thwaites, in Antartide occidentale, che da soli hanno contribuito negli ultimi vent’anni all’aumento del 10% del livello del mare.

Dato che a causa dello spessore del ghiaccio – un miglio e mezzo – è impossibile esaminare direttamente il substrato roccioso su cui il ghiaccio poggia e scorre, per ricostruire la topografia dell’area in esame, sono state utilizzate le misurazioni satellitari delle velocità di scorrimento

Sergienko ha così creato un modello matematico in cui è prevista l’esistenza delle cosiddette ‘strisce di tigre’, le zone rocciose ipotizzate da Hindmarsh.

Le strisce di tigre, così chiamate in riferimento alla mascotte di Princeton ma che i ricercatori chiamano anche ‘costole’ per la loro struttura, leggermente curva, formano angoli di 30° con la direzione del movimento del ghiacciaio e si formano e si sciolgono in seguito a processi naturali, quali, ad esempio, infiltrazioni d’acqua, su archi di tempo compresi tra 50 e 100 anni.

Il processo di formazione dipende dalle quantità e modalità d’arrivo dell’acqua di fusione del fondo, a sua volta influenzata dal calore emesso dalla roccia sottostante.

L’attrito gioca un ruolo fondamentale. Se il substrato roccioso non è liscio, ma aspro e tormentato, l’attrito è maggiore e il ghiaccio viene rallentato.

Nelle zone, invece, in cui il ghiaccio si scioglie e lubrifica in un certo senso il fondo, l’attrito diminuisce e il ghiacciaio riacquista velocità.

“Le costole assumono anche un ruolo climatico importante, in quanto rallentano il movimento della corrente di ghiaccio che giunge all’oceano e che si ripercuote in un innalzamento del livello del mare”, conferma Sergienko.

Per verificare i modelli di formazione delle costole, sono comunque necessari ulteriori studi dicono i ricercatori.

Non si tratta, infatti, di un fenomeno esclusivo dell’Antartide. Anche nel Nord America ed in Europa sono state trovate formazioni analoghe.

“La nostra ipotesi è che nel Nord America e in Europa queste costole siano legate alla morfologia tipica delle zone ghiacciate in passato”, ipotizza Hindmarsh. “Un ottimo esempio che viene in mente sono i ‘drumlin’, gli accumuli morenici di terreno e di roccia allungati nella direzione dello scorrimento di antichi ghiacciai, che danno origine alle tipiche colline ‘a schiena d’asino’ come quelle di Seattle, negli Stati Uniti, e di Glasgow, in Scozia”.

Questo studio rivela nuovi modelli di attrito che aiutano a controllare la velocità di flusso e a determinare l’effetto del ghiaccio antartico sul livello marino, secondo Douglas MacAyeal, docente di glaciologia all’Università di Chicago, che però non faceva parte di questo studio.

“Questo lavoro sottolinea l’importanza di considerare l’azione di altri fattori fisici, oltre l’attrito”, commenta lo scienziato. “Come, ad esempio, la presenza e la quantità di acqua, che può fungere da lubrificante, nella zona tra la roccia del letto e il ghiaccio”.

Leonardo Debbia
23 novembre 2013

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