Comprendere ghiacciai e fogli di ghiaccio

I regni congelati del nostro pianeta, i suoi ghiacciai montani e le calotte continentali, sono caratteristiche in evoluzione dinamica che servono come controllo primario sul livello globale del mare e sulla regolazione del clima. Questi enormi serbatoi di ghiaccio immagazzinano circa il 70% delle acque dolci del mondo. Nel contesto dei cambiamenti climatici moderni, il loro comportamento è passato da cicli naturali di progresso e di ritiro a un continuo e accelerante schema di perdita di massa.

La fisica che governa questi sistemi è ben stabilita. L'accumulazione avviene attraverso la nevicata, mentre l'ablazione avviene attraverso la fusione, il calcolo e la sublimazione. Quando l'accumulo supera l'ablazione, il ghiacciaio o la calotta di ghiaccio guadagna massa. Per decenni, gli scienziati stanno misurando il bilancio di massa di questi sistemi, la differenza netta tra guadagno e perdita. I dati, compilati da altime satellitari, gravimetria e osservazioni sul campo, rivelano un miliardo di risorse.

Indagine globale del trattamento

I ghiacciai montani, anche se molto più piccoli delle calotte di Groenlandia e Antartico, sono gli indicatori più visibili del cambiamento climatico, che si trovano in ogni continente tranne in Australia, e forniscono acqua dolce a centinaia di milioni di persone. Il loro ritiro è quasi universale, con poche eccezioni.

Il ghiacciaio Jakobshavn e i ghiacciai Outlet della Groenlandia

Il ghiacciaio Jakobshavn nella Groenlandia occidentale è uno dei ghiacciai più veloci e più dinamici della Terra. Sgocciola il 7% circa del ghiacciaio della Groenlandia ed è stato oggetto di intenso studio per decenni. Negli ultimi 20 anni, Jakobshavn ha accelerato e disgelo notevolmente, raddoppiando la sua velocità di scarico del ghiaccio a oltre 10 chilometri all'anno.

Il ghiacciaio Lambert: Conveyor dell'Antartide Orientale

Il ghiacciaio Lambert nell'Antartide orientale è uno dei ghiacciai più grandi e più lunghi del mondo, che si estende oltre 400 chilometri e drenante circa l'8% del Ghiaccio Antartide. A differenza dei ghiacciai di veloce flusso dell'Antartide occidentale, Lambert è rimasto relativamente stabile.

Anomalia stabile: Perito Moreno Glacier

Il ghiacciaio di Perito Moreno in Argentina è un notevole controcampo alla tendenza globale del ritiro. Situato nel campo del ghiaccio Patagonia meridionale, è rimasto in uno stato di quasi equilibrio per gran parte del secolo scorso, avanzando e calcolando in un modello ciclico. Questa stabilità è attribuita alle sue caratteristiche uniche di geometria e di equilibrio di massa. Il ghiacciaio è spesso e ripido, che scorre da una zona di accumulo di alta elevazione.

Il Terzo Polo: ghiacciai dell'Himalaya Kush indù

Oltre i nomi familiari delle regioni polari, i ghiacciai dell'Himalaya Kush indù sono probabilmente i più conseguenti per le popolazioni umane. Questa regione, spesso chiamata Terzo Polo, contiene il più grande volume di ghiaccio al di fuori dell'Artico e dell'Antartide. Questi ghiacciai alimentano i principali sistemi fluviali: gli Indus, Ganges, Brahmaputra, Yangtze e Mekong, che forniscono acqua a più lunga.

La Groenlandia Ice Sheet: Un sistema di trasformazione

Il Greenland Ice Sheet è una massa congelata quasi tre volte la dimensione del Texas, che contiene abbastanza ghiaccio per aumentare i livelli globali del mare di circa 7,4 metri. Sta perdendo la massa ad un tasso accelerante—attualmente circa 270 miliardi di tonnellate all'anno. Questa perdita è guidata da due meccanismi principali: la superficie di fusione e di scarico dell'acqua di superficie diffusa nell'oceano.

Il sistema di trasporto aereo di A.C. è il secondo importante pilota della perdita di massa. Come le acque oceaniche si riscaldano, si scioglierebbero le lingue di ghiaccio galleggianti che trattengono il ghiaccio interno. Ciò riduce la retromarcia, permettendo ai ghiacciai come Jakobshavn, Helheim, e Kangerlussuaq di accelerare e sottile, disegnando il ghiaccio dall'interno. Le implicazioni della Groenlandia si sciolgono oltre il livello del mare.

Il ghiaccio antartico: il gigante addormentato

Il ghiacciaio dell'Antartico è di gran lunga il più grande potenziale contributore al futuro aumento del livello del mare. Contiene abbastanza ghiaccio per aumentare i livelli del mare globale di circa 58 metri. Il ghiacciaio è diviso in tre settori distinti: la East Antarctic Ice Sheet (EAIS), che è freddo e relativamente stabile; la West Antarctic Ice Sheet (WAIS), che è una calotta di ghiaccio marina a riposo sotto il livello del mare; e la penisola antartica rapidamente, che è il futuro

Instabilità del ghiaccio marino e dell'Antartide occidentale

Il ghiacciaio Antartico occidentale è incentrato sul letto che è al di sotto del livello del mare e scende verso il basso. Questa geometria lo rende intrinsecamente instabile. Come l'acqua calda dell'oceano circola sotto gli scaffali galleggianti del ghiaccio che friggiano il foglio di ghiaccio, li fonde dal basso.

Ghiacciaio Thwaites e il potenziale per il crollo rapido

Il ghiacciaio è il punto focale della collaborazione internazionale Thwaites Glacier, una delle più intense campagne scientifiche mai condotte in Antartide. La ricerca recente ha rivelato che il ghiacciaio non è solo in ritirata lungo la sua linea di terra, ma è anche in fase di indebolimento da acqua calda che raggiunge profondità nel suo interno.

Antartico orientale: una preoccupazione crescente

L'Antartide orientale è stata a lungo considerata la componente stabile, fredda e in gran parte inerte del foglio di ghiaccio. Mentre rimane molto più stabile dell'Antartide occidentale, le osservazioni recenti hanno identificato segni di vulnerabilità. Il ghiacciaio Totten, che drena un bacino massiccio equivalente a diversi metri di aumento del livello del mare, è stato sciolto da sotto da acqua calda che raggiunge la sua linea di messa a terra.

Gli impatti globali di una criosfera di fusione

La perdita di ghiaccio dai ghiacciai e dai ghiacciai non è un problema polare remoto, ma ha conseguenze dirette e cascasive per l'intero pianeta, che già si sentono e peggiorano con il continuo riscaldamento.

Risalto del livello del mare e vulnerabilità costiera

Il livello globale del mare medio è aumentato di circa 21 centimetri dal 1880, e il tasso di aumento è accelerante. La perdita di ghiaccio dai ghiacciai e dai ghiacciai è ora il driver dominante di questo aumento, superando l'espansione termica.

Alterazione della Circolazione Oceanica

L'aggiunta di grandi volumi di acqua fredda e fresca all'oceano sta alterando la fisica fondamentale della circolazione dell'oceano. Nell'Atlantico settentrionale, l'acqua dolce dal ghiacciaio della Groenlandia sta riducendo la densità superficiale dell'acqua di mare, inibendo la convezione profonda che spinge l'AMOC. Un indebolimento dell'AMOC avrebbe conseguenze gravi: il raffreddamento della regione dell'Atlantico settentrionale, i cambiamenti nei modelli di pioggia attraverso i tropici, le forti sbalzi di mare potrebbero le interruzioni di mare lungo le interruzioni di mare.

Disturbo ecologico

Le specie di pinguini che vivono in mare sono costrette ad adattarsi a habitat in rapida evoluzione. Nella fase artica, la perdita di ghiaccio sta influenzando direttamente gli orsi polari, che si basano sul ghiaccio marino per cacciare i sigilli. La durata della stagione ghiacciata è allungamento, riducendo la finestra di caccia per gli orsi e costringendoli a spendere più energia digiunando sulla terra.

Disponibilità di risorse d'acqua dolce

I ghiacciai agiscono come torri d'acqua naturali, immagazzinando le precipitazioni invernali come il ghiaccio e rilasciandolo come acqua di fusione durante i mesi estivi caldi e secchi. Per le regioni come le Ande, l'Asia centrale, e l'Himalaya, questo rilascio stagionale è essenziale per l'agricoltura, l'acqua potabile e l'energia idroelettrica. Come ghiacciai sottile e ritirata, inizialmente producono più acqua di fusione, un fenomeno noto come "acqua di picco di picco di picco è passato.

Monitoraggio della criosfera: Strumenti del commercio

La nostra comprensione del cambiamento della criosfera è costruita su una base di osservazioni sostenute e di alta qualità. Le missioni satellitari hanno rivoluzionato il campo. Le missioni GRACE e GRACE-FO misurano i cambiamenti nel campo della gravità della Terra, permettendo agli scienziati di pesare le calotte di ghiaccio e tracciare la perdita di massa con incredibile precisione.

Il futuro del ghiaccio su un pianeta di riscaldamento

La traiettoria dei ghiacciai e dei ghiacciai del mondo nei prossimi decenni sarà determinata in gran parte dal ritmo delle emissioni di gas serra. In uno scenario ad alte emissioni, il contributo della perdita di ghiaccio al livello del mare sarà sostanziale, potenzialmente superiore a 2 metri entro il 2150.