I ghiacciai e i cappucci del ghiaccio sono tra i più potenti indicatori del cambiamento climatico, che conservano circa il 70% delle acque dolci del mondo e influenzano direttamente i livelli del mare, i modelli meteorologici e gli ecosistemi. La loro rapida trasformazione nel secolo scorso è diventata uno dei segnali più chiari che il pianeta sta riscaldando.

Cosa sono i cappelli di ghiaccio e i ghiacciai?

I ghiacciai e i cappucci del ghiaccio sono corpi di ghiaccio massicci e persistenti formati dall'accumulo e dalla compattazione della neve nel corso di secoli o millenni. Si trovano in regioni ad alta latitudine e ad alta quota, dove la nevicata supera la fusione.

Cappelli da ghiaccio

Un tappo di ghiaccio è uno spesso strato di ghiaccio che copre meno di 50.000 chilometri quadrati di terra, tipicamente nelle regioni polari o subpolari.A differenza di fogli di ghiaccio (che superano quella zona e coprono grandi dimensioni come la Groenlandia e l'Antartide), i berretti di ghiaccio scorrono verso l'esterno da una cupola centrale.

Ghiacciai

I ghiacciai sono fiumi di ghiaccio dinamici che fluiscono sotto la forza della gravità in discesa lungo le valli. Si distinguono in dimensioni da piccoli ghiacciai circhi appollazzati in bocce di montagna a vasti ghiacciai di valle che si estende per decine di chilometri. Ogni ghiacciaio ha una zona di accumulo (dove la neve aggiunge alla massa del ghiacciaio) e un

Fogli di ghiaccio

Anche se non il primo obiettivo qui, le calotte di ghiaccio sono masse continentali che coprono più di 50.000 chilometri quadrati. Le due principali calotte di ghiaccio – Groenlandia e Antartide – contengono la maggior parte del ghiaccio terrestre. I ghiacciai e i cappucci di ghiaccio sono talvolta chiamati “piccoli massi di ghiaccio” in contrasto, ma tutti agiscono come regolatori di clima chiave.

Le funzioni vitali dei berretti e dei ghiacciai

I ghiacciai e i cappucci di ghiaccio forniscono servizi fondamentali per il sistema terrestre, la cui importanza si estende ben oltre le loro posizioni remote e comprende la regolazione del clima, l'approvvigionamento di acqua dolce, il controllo del livello del mare e il supporto della biodiversità.

Regolamento del clima

La neve fresca e il ghiaccio hanno un alto albedo], che significa che riflettono fino all'80-90% della radiazione solare in entrata nello spazio. Questa riflessione aiuta a mantenere l'equilibrio energetico della Terra e mantiene le regioni polari e montane fredde.

Fornitura di acqua dolce

I ghiacciai agiscono come serbatoi naturali, immagazzinando acqua come ghiaccio durante i periodi freddi e rilasciandolo lentamente durante i mesi più caldi. Questa versione costante supporta fiumi e spartiacque, sostenendo più di un miliardo di persone in tutto il mondo che dipendono da acqua di fusione glaciale per bere, irrigazione e idroelettrica.

Controllo del livello del mare

I ghiacciai e i ghiacciai immagazzinano vaste quantità di acqua dolce che, se fuso, contribuiscono direttamente al livello del mare. Mentre la Groenlandia e le calotte antartiche hanno il maggior potenziale per il futuro livello del mare aumenta, i ghiacciai più piccoli e i calori di ghiaccio hanno già contribuito circa il 30% dell'aumento del livello del mare del XX secolo (Gregory et al., 2013).

Habitat e Biodiversità

Gli ambienti glaciali sono ecosistemi unici che supportano forme di vita specializzate, tra cui i buchi di crioconite, le piccole piscine di acqua fusa con comunità microbiche, le alghe di ghiaccio e i batteri estremi adattati alle condizioni di freddo, nutriente-povero.

Perché i cappucci e i ghiacciai sono Sentinella del cambiamento climatico

I ghiacciai e i cappucci del ghiaccio rispondono rapidamente e visibilmente ai cambiamenti di temperatura e precipitazioni, rendendoli eccellenti indicatori di “avvertimento precoce” del cambiamento climatico. La loro massa, la loro estensione e le dinamiche di flusso forniscono una prova tangibile dei cambiamenti nel sistema climatico terrestre.

Metodi di monitoraggio

  • L'equilibrio del materiale:[ La differenza tra accumulo e ablazione, misurata utilizzando pali inseriti nel ghiaccio, nevicate e altimetria satellitare per valutare i cambiamenti nello spessore del ghiaccio.
  • Posizione di confine:[] Tracciare l'avanzata o il ritiro dei fronti dei ghiacciai nel tempo utilizzando la fotografia aerea e immagini satellitari.
  • Gravimetry:[ I satelliti GRACE e GRACE-FO rilevano cambiamenti nel campo gravitazionale terrestre causati dalla perdita di massa da ghiacciai e ghiacciai, fornendo misure precise di cambiamenti di massa di ghiaccio.
  • Velocità di flusso:[[] Le immagini radar e ottiche rivelano quanto velocemente i ghiacciai si muovono, che possono accelerare con maggiore lubrificante di acqua di fusione il letto del ghiacciaio.
  • Rimozione del rilevamento:[ Multi-spettrale dati satellitari tracciare la temperatura della superficie, albedo, e caratteristiche di acqua di fusione come laghi e flussi sopraglaci.

Queste tecniche hanno documentato una chiara tendenza globale: la maggior parte dei ghiacciai e dei ghiacciai stanno perdendo la massa ad un ritmo accelerante. Secondo il [IPCC Sesta relazione di valutazione[[[[]], i ghiacciai in tutto il mondo hanno perso più di 600 miliardi di tonnellate di ghiaccio all'anno negli ultimi decenni, contribuendo in modo significativo all'aumento del livello globale del mare.

Cambiamenti osservati: fusione, recupero e calving

  • Melting:[] Il fuso superficiale è aumentato sia sulla Groenlandia che sulle lastre di ghiaccio antartico. In Groenlandia, gli stagni di acqua fusa (laghi disorientali) ora si formano a elevazioni sempre più elevate, alterando la dinamica del ghiaccio e aumentando il deflusso.
  • Ritiro:[ Quasi tutti i ghiacciai registrati del mondo si sono ritirati negli ultimi 50 anni. Il World Glacier Monitoring Service riporta che i ghiacciai di riferimento hanno perso una media di oltre 20 metri di equivalente acqua dal 1950, con un certo restringimento di oltre il 50% del loro volume.
  • Calving:[] Gli iceberg si staccano dai ghiacciai delle maree e dagli scaffali del ghiaccio. In Groenlandia, ghiacciai come Jakobshavn Isbræ hanno raddoppiato il loro tasso di calviamento dagli anni '90, accelerando la perdita di ghiaccio e l'aumento del livello del mare.
  • Intendimento:[ I ghiacciai e i berretti di ghiaccio stanno diradando, perdendo volume non solo ai loro bordi ma attraverso tutto il loro corpo.

Conseguenze di fusione di ghiaccio Caps e ghiacciai

Il declino delle masse di ghiaccio non è un fenomeno remoto; ha conseguenze dirette e misurabili per gli ecosistemi e le società umane in tutto il mondo. Gli impatti sono l'aumento del livello del mare, i cicli di feedback del clima, la circolazione dell'oceano, la disponibilità di acqua dolce e la biodiversità.

Rialzo del livello del mare

Il ghiaccio che si scioglie aggiunge acqua dolce agli oceani, aumentando i livelli del mare e aumentando il rischio di inondazione nelle zone costiere a bassa quota. I progetti IPCC AR6 che sotto uno scenario di intrusione ad alte emissioni (SSP5-8.5), il livello globale del mare medio potrebbe aumentare di 0,6 a 1.0 metri di Shanghai di 2100, con ghiacciai e calo del ghiaccio si sciolgono come i contributori dominanti.

Loops per il clima di feedback

La perdita di ghiaccio riflettente crea un potente meccanismo di feedback: meno ghiaccio porta ad una maggiore energia solare assorbita, causando temperature più elevate e ulteriori perdite di ghiaccio. Nell'Artico, questo processo, noto come L'amplificazione Artica] – i risultati nel riscaldamento a due o tre volte la media globale.

Disturbo delle correnti oceaniche

L'acqua dolce da fondere il ghiaccio entra nell'Oceano Atlantico settentrionale, dove può indebolire la Circolazione di Sovvertimento della Meridionale Atlantica (AMOC), che svolge un ruolo vitale nella ridistribuzione del calore globale trasportando acqua calda verso nord e acqua fredda verso sud.

Scarsità d'acqua dolce

Inizialmente, i volumi di acqua fusa aumentano, una fase chiamata “acqua piatta” – ma mentre i ghiacciai perdono la massa, i deflussi, la sicurezza dell’acqua minacciata.

Disturbo dell'ecosistema

Specie a freddo, come il leopardo delle nevi, la volpe artica e numerose specie endemiche di pesci e insetti stanno perdendo habitat come i ghiacciai si ritirano e le permafrost thaws. Il terreno appena esposto può essere colonizzato da specie invasive, alterando la biodiversità locale e la funzione di ecosistema.

Studi di casi da tutto il mondo

La carta del ghiaccio della Groenlandia

Tra il 1992 e il 2020, ha perso circa 5.400 miliardi di tonnellate di ghiaccio, con perdita di massa che accelera da 41 miliardi di tonnellate all'anno negli anni '90 a 286 miliardi di tonnellate all'anno nei mercati del 2010 ( NASA Vital Signs]]]). Nell'estate 2019, la Groenlandia ha stabilito un nuovo record di 5 miliardi di acque di superficie di fusione,

La scheda di ghiaccio dell'Antartico occidentale

Il ghiacciaio dell’Antartide (WAIS) è particolarmente vulnerabile perché la maggior parte di esso si appoggia sul fondale sottostante il livello del mare, rendendolo suscettibile di instabilità del ghiacciaio marino.

Glaciali dell'Himalaya

La regione dell'Hindu Kush-Himalaya contiene il maggior volume di ghiaccio al di fuori delle regioni polari. Questi ghiacciai alimentano i fiumi principali che sostengono oltre 1,5 miliardi di persone. Secondo la valutazione dell'Himalaya del Kush, i ghiacciai della regione si sono ritirati dal 10 al 20% dagli anni '70, e sotto le tendenze attuali del riscaldamento, fino a due terzi potrebbero scomparire di 2100. Le conseguenze includono l'aumento dei rischi delle inondazioni glaciali del lago (Glo)

Cappelli da ghiaccio artici

I piccoli berretti di ghiaccio dell’arcipelago canadese hanno subito una rapida perdita di ghiaccio. Uno studio del 2019 pubblicato in Le lettere di ricerca geofisiche ha rilevato che oltre il 90% della zona di copertura dell’arcipelago sta diminuendo, con la perdita di massa annuale raddoppiata tra il 2005 e il 2015. Questi caloriferi sono particolarmente sensibili perché sono relativamente sottili e bassi in aumento di ghiaccio, rendendoli più vulnerabili a masse di riscaldamento.

Proiezioni e Implicazioni future

La traiettoria dei calotti di ghiaccio e dei ghiacciai dipende in gran parte dalle emissioni globali di gas serra e dalle politiche climatiche. Sebbene alcune perdite di ghiaccio siano già inevitabili a causa delle emissioni passate, la magnitudine e il tasso di declino possono ancora essere influenzati dalle future azioni.

Continua a fondere sotto tutti gli scenari

L'IPCC AR6 afferma che la perdita di massa del ghiacciaio dovrebbe continuare nel corso del XXI secolo, anche se il riscaldamento è limitato a 1.5°C. In uno scenario a basse emissioni (SSP1-2.6), la perdita globale del ghiacciaio potrebbe essere limitata a circa il 25% del volume attuale di 2100; sotto le emissioni elevate (SSP5-8.5), che la cifra sale al 60–80%.

Punti di ribaltamento e irreversibilità

Alcuni sistemi di ghiaccio possono avere punti di ribaltamento oltre i quali la perdita diventa autosufficiente e irreversibile sui tempi dell’uomo. L’instabilità marina della West Antarctic Ice Sheet potrebbe essere innescata da un modesto riscaldamento supplementare, portando a un ritiro irreversibile. Allo stesso modo, l’equilibrio di massa della Groenlandia diventa negativo sopra una certa soglia di elevazione, accelerando il scioglimento.

Impatto sui modelli meteo

Il calo del ghiaccio marino artico è stato legato ad un flusso di getto più debole e più meschino, contribuendo a estremi meteorologici persistenti come le onde, gli schizzi freddi, le siccità e le inondazioni nelle latitudini medie. Questi cambiamenti possono interrompere l'agricoltura, le risorse idriche e le infrastrutture. Inoltre, i cambiamenti nelle interazioni oceano-atmosfera causati da fusione di ghiaccio influenzano i binari.

Strategie di mitigazione e di adattamento

Ridurre le emissioni di gas serra rimane il modo più efficace per rallentare la perdita di ghiaccio e limitare l'aumento del livello del mare. Allo stesso tempo, le comunità dipendenti dalle risorse idriche glaciali e vulnerabili al livello del mare devono implementare strategie di adattamento.

  • Mitigazione:[] Trasmissione all'energia rinnovabile, miglioramento dell'efficienza energetica e protezione dei lavandini di carbonio per ridurre il riscaldamento atmosferico.
  • Gestione dell'acqua:[] Sviluppo di serbatoi, miglioramento dell'efficienza dell'irrigazione e gestione della domanda di far fronte a cambiamenti di schemi di deflusso.
  • Protezione costiera:[] Costruzione di pareti marine, ripristino delle zone umide e attuazione di un ritiro gestito in aree vulnerabili.
  • Progetto di disordine:[ Sistemi di allarme rapido per le inondazioni di espulsione glaciale del lago (GLOF), inondazioni e tempeste.
  • Riservazione ecologica:[] Proteggere e ripristinare gli habitat per sostenere le specie colpite dalle mutevoli condizioni di ghiaccio.

La ricerca scientifica e il monitoraggio devono continuare a perfezionare le proiezioni e informare le decisioni politiche. La consapevolezza pubblica e la cooperazione internazionale sono fondamentali per affrontare le sfide interconnesse poste dal calo del ghiaccio e del ghiacciaio.

Conclusioni

I ghiacciai e i cappucci di ghiaccio servono come componenti vitali del sistema climatico terrestre, influenzando i livelli del mare, la disponibilità delle acque dolci e la biodiversità. Il loro rapido declino è un indicatore chiaro e urgente del riscaldamento globale, con conseguenze di vasta portata per gli ecosistemi e le società umane.