Il Greenland Ice Sheet (GrIS) è la più grande massa di ghiaccio dell'emisfero settentrionale, che ha una superficie di circa 1,7 milioni di chilometri quadrati e ha accumulato abbastanza acqua dolce per aumentare i livelli del mare globale di circa 7,4 metri. La sua formazione, il movimento e la trasformazione in corso rappresentano una delle aree più critiche della scienza del clima.

Una profonda storia del ghiaccio

Il Greenland Ice Sheet non è apparso durante la notte, le sue origini si trovano in un complesso gioco di uplift tettonico, che sposta le correnti oceaniche e declina a lungo termine in anidride carbonica atmosferica per milioni di anni.

Fondazioni geologiche e trigger

Durante il Pliocene, circa 3 milioni di anni fa, le forze tettoniche aumentarono i margini della Groenlandia mentre la regione centrale si sottopose, creando una topografia simile a quella a una ciotola che poteva intrappolare la neve. Allo stesso tempo, la chiusura del Seaway centrale americano riorganizzò la circolazione globale dell'oceano, e i livelli di CO2 atmosferici scesero sotto le soglie chiave.

Accumulazione e il record di base del ghiaccio

Il calo del ghiaccio è stato ridotto di 100.000 anni, e il suo peso ha ridotto la neve a 10 000 anni, mentre il suo peso ha compresso la neve più bassa in ghisa e poi in ghiaccio glaciale denso.

Fluttuazioni attraverso l'Eemian e il Pleistocene

Durante l'interglaciale eemiano (130.000 a 115.000 anni fa), le temperature in Groenlandia erano più calde di 5-8 °C di oggi. I registri di sedimentazione da sotto il ghiacciaio, recuperati dalla perforazione a Camp Century e GISP2, mostrano che il ghiaccio si ritirava drammaticamente, con gli ecosistemi di tundra che sostituiva il ghiaccio in parti dei margini meridionali e occidentali.

Meccanica del Movimento: dall'interno all'oceano

Il movimento del ghiacciaio, noto come flusso di ghiaccio, è il meccanismo primario con cui il ghiaccio accumulato all'interno viene trasportato ai margini e scaricato nell'oceano. Questo flusso è guidato dalla gravità ed è controllato dalla temperatura, dalla pressione e dalla presenza di acqua alla base del ghiaccio.

Deformazione interna: Creeping sotto pressione

Il ghiaccio è un solido policristallino che si deforma sotto stress. Profondità all'interno del ghiacciaio, l'immensa pressione eccessiva provoca lo scivolamento, lo scivolo e il riorientamento dei singoli cristalli di ghiaccio. Questo processo, chiamato strisciante o deformazione interna, è il modo dominante di movimento nella costa fredda, alta quota. Il tasso di deformazione è altamente sensibile alla temperatura; il ghiaccio più caldo deforma costantemente molto più facilmente del ghiaccio freddo.

Slittamento Basale: La base lubrificata

Quando il ghiaccio è più spesso e il flusso di calore geotermico dall'interno della Terra è alto, la base del foglio di ghiaccio può raggiungere il punto di fusione della pressione. Questo crea un film sottile di acqua fusa all'interfaccia di roccia di ghiaccio. Questa acqua agisce come un lubrificante, permettendo al ghiaccio di scivolare sulle reti di roccia sottostante e di drenaggio. La presenza di acqua dolce, saturato fino a poter migliorare ulteriormente lo scorrimento.

Outlet Glaciers: Le Arterie Veloce

Il ghiacciaio non scarica uniformemente i suoi margini, ma si svuota attraverso una rete di ghiacciai che agiscono come arterie, che fluiscono attraverso fiordi profondi e possono muoversi a velocità di diversi chilometri all'anno.

Tecnologie per il monitoraggio del movimento del ghiaccio

Il radar interferometrico di apertura sintetica (InSAR) permette agli scienziati di mappare la velocità del ghiaccio su tutto il foglio di ghiaccio con notevole precisione. Il GRACE e GRACE-Follow On satelliti missions misura cambiamenti nel campo di gravità della Terra, consentendo agli scienziati di pesare il foglio di ghiaccio dallo spazio e misurare direttamente la perdita di massa.

Superficie Melt Dynamics e il feedback Albedo

La salute del ghiacciaio è misurata dal suo equilibrio di massa superficiale: la differenza tra accumulo di neve e ablazione (calcio e calvizie). Negli ultimi decenni, l'equilibrio è salito decisamente verso la perdita netta. La stagione estiva di fusione si estende ora più a lungo e copre una superficie più grande di quella che ha fatto pochi decenni fa.

Idrogeno suraglaziale

Durante la stagione estiva di fusione, un vasto sistema idrologico emerge sulla superficie del foglio di ghiaccio. Migliaia di laghi sopraglaci blu-stufo si formano attraverso la zona di ablazione. Quando questi laghi si drenano, possono fratturare il foglio di ghiaccio attraverso un processo chiamato idrofrattatura. L'acqua si immerge direttamente alla base attraverso mouloni, condotti verticali causanti nel ghiaccio.

Il buio della Groenlandia

Un potente anello di feedback positivo sta accelerando il fusione attraverso il foglio di ghiaccio. La neve fresca e incontaminato è altamente riflettente, che rimbalza 80-90% di radiazione solare in entrata nello spazio. Come la neve si scioglie, espone il ghiaccio glaciale sottostante, che è significativamente più scuro e assorbe più energia solare.

Ripercussioni globali: Livello del mare, Correnti dell'oceano e Tempo

Le modifiche che si verificano sul Greenland Ice Sheet hanno conseguenze che si estendono molto oltre l'Artico.

La domanda 7.4-Meter

Il Greenland Ice Sheet è attualmente il singolo più grande contributore del livello globale del mare. Tra il 1992 e il 2020, ha perso oltre 3,8 miliardi di tonnellate di ghiaccio. Il tasso di perdita è aumentato drasticamente. Negli anni '90, il foglio di ghiaccio stava perdendo circa 40 miliardi di tonnellate all'anno.

Altering the Atlantic Meridional Overturning Circulation

L'afflusso massiccio di acqua dolce e fredda di fusione dalla Groenlandia sta rinfrescando la superficie dell'Oceano Atlantico Nord. Questo è fondamentale perché l'Atlantico Meridional Overturning Circulation (AMOC), un importante sistema di corrente oceanica che include il Flusso del Golfo, è guidato dall'affondamento di dense, fredde, acque salate nel Nord Atlantico.

Influenza modelli meteorologici di mezza latitudine

Il rapido riscaldamento dell'Artico, un fenomeno noto come amplificazione artica, sta riducendo il gradiente di temperatura tra il polo e le latitudini medie. Questo gradiente è un driver primario del flusso polare. Un gradiente di temperatura più debole può portare a un flusso di jet più lento, che può causare cicli meteorologici persistenti, portando a prolungati heatwaves, siccità, o eventi di inondazione attraverso il percorso di media emisfero settentrionale.

Previsione del Futuro: Puntare Punti e Traiettorie

La scheda di ghiaccio contiene processi che potrebbero portare a rapidi cambiamenti irreversibili, rendendo le proiezioni accurate essenziali per la pianificazione e la politica di mitigazione dell'adattamento.

Instabilità del foglio di ghiaccio marino

Molti dei principali ghiacciai della Groenlandia sono in terra appoggiati su letti che si innescono, una configurazione di pendenza retrograda. Questo crea il potenziale per l'instabilità del Ghiaccio marino (MISI). Se la lingua di ghiaccio galleggiante davanti al ghiacciaio è indebolita o rimossa dal riscaldamento dell'oceano, la linea di terra (il punto in cui il ghiaccio va a gallo) si ritira nell'entroterra.

Proiezioni sotto il cambiamento climatico

I modelli di ghiacciai sofisticati sono in funzione dei supercomputer per proiettare il futuro del GrIS sotto vari scenari di emissione di gas serra. Il rapporto di valutazione IPCC Sixth fornisce le proiezioni più complete fino ad oggi.

Il Greenland Ice Sheet è un indicatore di stark della scala di impatto umano sul sistema terrestre.Formato oltre decine di migliaia di anni attraverso processi geologici e climatici lenti, è ora insito dal riscaldamento globale guidato dall'uomo. La fisica che governa il suo flusso e il suo scioglimento sono ben compresi. Mentre le incertezze rimangono nel modellare il suo futuro, la direzione generale è chiara: le alte emissioni si bloccano in metri di aumento del livello di mare e di rottura significativa di rottura del gas di rottura dell'oceano.