I grandi flussi di ghiaccio dell’Antartide e della Groenlandia trasportano il ghiaccio dalle imponenti calotte glaciali interne verso il mare come fiumi ghiacciati - e un cambiamento nella loro dinamica contribuisce in modo significativo all’innalzamento del livello del mare. Per stimare l’entità di questo innalzamento, i ricercatori climatici simulano al computer questi flussi di ghiaccio. Finora hanno ipotizzato che i flussi di ghiaccio fluissero lentamente ma costantemente verso il mare come un miele denso.
Tuttavia, le misurazioni satellitari della velocità di flusso dei flussi di ghiaccio dimostrano che tali simulazioni sono imprecise e non riflettono accuratamente la realtà. Le stime sulla quantità di massa persa dalle correnti di ghiaccio e sulla velocità e l’altezza dell’innalzamento del livello del mare sono quindi soggette a grande incertezza.
Le correnti di ghiaccio sussultano e scorrono
Ora un team di ricercatori guidato dal professor Andreas Fichtner dell’ETH ha fatto una scoperta inaspettata: nelle profondità dei flussi di ghiaccio si verificano innumerevoli e deboli terremoti che si innescano a vicenda e si propagano per centinaia di metri. Questa scoperta spiega la discrepanza tra le attuali simulazioni dei flussi di ghiaccio e le misurazioni satellitari. Le nuove scoperte avranno probabilmente un impatto sulle modalità di simulazione dei flussi di ghiaccio in futuro."L’ipotesi che i flussi di ghiaccio scorrano solo come miele viscoso non è più sostenibile. Si muovono anche con una scossa costante", afferma Fichtner. Il professore dell’ETH è convinto che questa scoperta sarà incorporata nelle simulazioni dei flussi di ghiaccio e renderà più accurate le stime dei cambiamenti del livello del mare.
Risolto il mistero delle carote di ghiaccio
I terremoti di ghiaccio spiegano anche l’origine delle numerose superfici di frattura tra i cristalli di ghiaccio nelle carote di ghiaccio provenienti da grandi profondità. Queste superfici di frattura sono il risultato di spostamenti tettonici e sono note agli scienziati da decenni. Finora, tuttavia, non sono riusciti a trovare una spiegazione."Il fatto di aver scoperto questi icequakes è un passo importante verso una migliore comprensione della deformazione dei flussi di ghiaccio su piccola scala", spiega Olaf Eisen, professore dell’Alfred Wegener Institute e uno dei co-autori.
Lo studio del team di ricerca internazionale guidato dal Politecnico di Zurigo è stato appena pubblicato sulla rivista Science. Sono coinvolti anche ricercatori dell’Istituto Alfred Wegener, del Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI), dell’Università di Strasburgo, dell’Istituto Niels Bohr, dell’Istituto federale di ricerca WSL e di altre università.
Fuoco e ghiaccio sono collegati
Tuttavia, questi terremoti di ghiaccio non possono essere osservati in superficie, motivo per cui sono rimasti finora inosservati. Il motivo è che uno strato di particelle vulcaniche si trova a 900 metri sotto la superficie del ghiaccio e impedisce ai terremoti di diffondersi in superficie. L’analisi della carota di ghiaccio ha mostrato che queste particelle provengono da una massiccia eruzione del Monte Mazama, nell’attuale Oregon (USA), avvenuta 7700 anni fa. "Siamo rimasti molto sorpresi dal collegamento finora sconosciuto tra la dinamica di un flusso di ghiaccio e le eruzioni vulcaniche", ricorda Fichtner.Il professore dell’ETH ha anche osservato che i terremoti di ghiaccio hanno origine da impurità presenti nel ghiaccio. Anche queste sono eredità dei vulcani: minuscole tracce di solfati che sono state rilasciate nell’atmosfera durante le eruzioni vulcaniche e hanno viaggiato per mezzo mondo prima di essere innevate sulla calotta glaciale della Groenlandia. I solfati riducono la stabilità del ghiaccio e favoriscono la formazione di microfratture.
Un foro di 2700 metri di profondità nel ghiaccio
I ricercatori hanno scoperto i terremoti di ghiaccio con l’aiuto di un cavo a fibre ottiche che ha registrato per la prima volta dati sismici dall’interno di un imponente flusso di ghiaccio in un foro di 2700 metri di profondità nel ghiaccio. Il foro è stato scavato nel ghiaccio dai ricercatori del Niels Bohr Institute e dell’Alfred Wegener Institute. Da esso hanno recuperato una carota di ghiaccio lunga 2700 metri. Dopo aver completato il lavoro di perforazione, i ricercatori hanno colto l’occasione per affondare un cavo a fibre ottiche a 1500 metri di profondità nel foro e registrare i segnali dall’interno del flusso di ghiaccio per 14 ore senza interruzioni.La stazione di ricerca e la trivellazione si trovano sulla corrente di ghiaccio della Groenlandia nord-orientale (NEGIS), a circa 400 chilometri dalla costa. La NEGIS è la più grande corrente di ghiaccio della calotta glaciale della Groenlandia e il suo ritiro contribuisce all’attuale innalzamento del livello del mare (circa il 5% dell’innalzamento totale del livello del mare). Il ghiaccio si sta spostando verso il mare nell’area della stazione di ricerca a un ritmo di circa 50 metri all’anno.
Poiché i terremoti di ghiaccio si verificano frequentemente e sono ampiamente distribuiti nelle misurazioni dei ricercatori, il ricercatore Fichtner ritiene plausibile che i terremoti di ghiaccio si verifichino ovunque e in ogni momento nei flussi di ghiaccio. Tuttavia, per poterlo verificare, tali misurazioni sismiche devono essere effettuate anche in altri pozzi. Questo è già in programma.
