Come i ghiacciai influenzano il livello del mare

in tutto il mondo ha subito un'accelerazione negli ultimi due decenni, secondo un nuovo studio, con l'acqua di disgelo risultante che rappresenta il 21% dell'innalzamento globale del livello del mare nello stesso periodo.

L'articolo, pubblicato su Nature, è il primo ad analizzare il tasso di scioglimento di quasi tutti i ghiacciai del pianeta, circa 200.000 in totale. escludendo le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide, per mostrare come abbiano perso massa e spessore tra il 2000 e il 2019.

Lo studio rileva che i ghiacciai stanno attualmente perdendo più massa delle calotte glaciali della Groenlandia o dell'Antartide e i tassi annuali di assottigliamento dei ghiacciai sono "quasi raddoppiati"  da 36 cm nel 2000 a 69 cm nel 2019.

Gli autori sottolineano che l'aumento accelerato del livello del mare osservato nel corso del 21° secolo, che è "spesso attribuito alla perdita accelerata sia dalla Groenlandia che da calotta glaciale e calotta glaciale antartica" – è anche "sostanzialmente" guidata dallo scioglimento dei ghiacciai.

I dati alla base di questo studio sono davvero "un punto di svolta", afferma uno scienziato che non è stato coinvolto nello studio. Dicono a Carbon Brief che i risultati sono un'ulteriore "prova rigorosa" della "urgente necessità di un'azione rapida e collettiva" per ridurre le emissioni di gas serra.

"Una pietra miliare nel monitoraggio globale dei ghiacciai

"

I ghiacciai sono fiumi di ghiaccio che si formano lentamente da un accumulo di neve nel corso di molti anni. Circa il 10% della superficie terrestre mondiale è attualmente coperta da ghiacciai, che immagazzinano circa il 70% dell'acqua dolce della Terra.

Tuttavia, con l'aumento delle temperature globali, i ghiacciai di tutto il mondo, con poche eccezioni, si stanno ritirando a un ritmo senza precedenti. Si prevede che l'acqua di disgelo dei ghiacciai sarà il secondo maggior contributore all'innalzamento globale del livello del mare nel corso del 21° secolo.

Sebbene ci siano più di 200.000 ghiacciai sul pianeta, solo poche centinaia sono attualmente monitorati in situ. Ciò significa che gli scienziati devono utilizzare altri metodi per tenere traccia del ritiro dei ghiacciai del mondo.

Il professor Michael Zemp, glaciologo dell'Università di Zurigo e direttore del World Glacier Monitoring Service, che non è stato coinvolto nello studio, ha condotto l'ultima valutazione globale sul cambiamento di massa dei ghiacciai nel 2019.

Racconta a Carbon Brief che, nella sua valutazione, il suo team ha raccolto dati per circa il 20% del pianeta. Al contrario, il nuovo studio è stato in grado di utilizzare le immagini del satellite Terra della NASA per raggiungere una copertura del 97%. Questo è "un grande passo avanti", dice Zemp a Carbon Brief.

La mappa sottostante segna la posizione dei ghiacciai analizzati in questo studio in viola. Nel campo della glaciologia, 19 regioni "ghiacciaizzate" sono spesso utilizzate per aiutare gli scienziati a confrontare i ghiacciai di diverse parti del mondo. il mondo. Queste regioni sono indicate dalle caselle e dai numeri.

Oltre alla migliore copertura spaziale, il nuovo studio offre anche maggiori dettagli rispetto alla valutazione precedente. Il dottor Alex Gardner, ricercatore del gruppo del livello del mare e del ghiaccio della NASA, che non è stato coinvolto nello studio, afferma che lo studio è "davvero impressionante" e che "aggiunge dettagli a un record in evoluzione della morte dei ghiacciai". Dice a Carbon Brief:

"Attraverso l'analisi di oltre mezzo milione di immagini satellitari, gli autori sono stati in grado di costruire la registrazione più dettagliata di come i ghiacciai di tutto il mondo hanno – e stanno – rispondendo alla variabilità naturale all'interno del clima e, cosa più importante, al riscaldamento dell'atmosfera causato dall'uomo".

Il dottor Robert McNabb, docente presso l'Università dell'Ulster e autore dello studio, spiega che il loro studio è "il primo a riportare l'elevazione e il cambiamento di massa osservazioni per quasi tutti i ghiacciai del mondo alla scala dei singoli ghiacciai".

"Per un modellista di ghiacciai come me, i dati alla base di questo studio sono davvero un punto di svolta", afferma il dottor Ben Marzeion dell'Università di Brema, che non è stato coinvolto nello studio. Dice a Carbon Brief:

"Per molti anni, abbiamo avuto l'enorme problema di osservazioni estremamente scarse, ma con i dati del nuovo studio saremo in grado di vincolare molto meglio i modelli che usiamo per prevedere il cambiamento dei ghiacciai e il contributo dei ghiacciai all'innalzamento del livello del mare. Saremo anche in grado di valutare molto meglio la capacità dei modelli di rappresentare l'interazione clima-ghiacciaio".

Ghiacciai vs calotte glaciali

Gli autori del nuovo studio calcolano che, tra il 2000 e il 2019, i ghiacciai hanno perso complessivamente circa 267 miliardi di tonnellate di ghiaccio ogni anno. Supponendo che tutta l'acqua si sciolga I ghiacciai alla fine raggiungono l'oceano, questo significa che l'acqua di disgelo dei ghiacciai da sola ha contribuito con 0,74 mm di innalzamento del livello del mare ogni anno.

Anche la perdita di massa dai ghiacciai è accelerata negli ultimi due decenni, secondo lo studio. I risultati mostrano che il "tasso di assottigliamento" annuale dei ghiacciai era in media di 36 cm nel 2000, ma è aumentato a 69 cm entro il 2019. Aggiunge che l'"accelerazione della perdita di massa" dei ghiacciai è aumentata di 48 miliardi di tonnellate all'anno per decennio.

Per confrontare la perdita di massa da diversi ghiacciai, gli autori hanno valutato le 19 regioni mostrate nella mappa. Hanno scoperto che l'83% dell'acqua di disgelo proviene da sole sette di queste regioni, come mostrato nella tabella seguente:

Numero della regione, nome	Contributo percentuale alla perdita di massa del ghiacciaio	Perdita di massa (Gt all'anno)
1, Alaska	25%	68 Gt/anno
5, Groenlandia periferia	13%	36 Gt/anno
3, Artico Canada Nord	10%	31 Gt/anno
4, Artico Canada Sud	10%	27 Gt/anno
19, Antartico e Subantartico	8%	21 Gt/anno
13-15, Alta montagna Asia	8%	21 Gt/anno
17, Ande meridionali	8%	21 Gt/anno

Perdita di massa glaciale dalle prime sette regioni glacializzate tra il 2000 e il 2019. Credito: Hugonnet et al (2021).

La tabella mostra che l'acqua di disgelo dell'Alaska ha contribuito a un quarto della perdita totale di massa dei ghiacciai durante questo secolo. Zemp spiega che ciò è dovuto al fatto che l'Alaska sta vivendo un rapido riscaldamento e la regione è anche densamente popolata da ghiacciai. 

Lo studio confronta anche la perdita di massa complessiva dai ghiacciai con quello dovuto allo scioglimento delle calotte glaciali. Il grafico seguente mostra la perdita di massa da tutti i ghiacciai nello studio (blu scuro), dalla calotta glaciale della Groenlandia (blu medio) e dalla calotta glaciale antartica (azzurro).

Perdita di massa dai ghiacciai (blu scuro), dalla calotta glaciale della Groenlandia (blu medio) e dalla calotta glaciale antartica (blu chiaro) tra il 2000 e il 2019. Dati sulla perdita di ghiacciai da Hugonnet et al (2021), dati sulla calotta glaciale della Groenlandia da IMBIE (2020), dati sulla calotta glaciale antartica da IMBIE (2018).

Lo studio rileva che, tra il 2000 e il 2019, la perdita di massa dai ghiacciai è stata del 47% superiore a quella della calotta glaciale della Groenlandia (GIS) e più del doppio di quella della calotta glaciale antartica (AIS).

Gli autori notano inoltre che, mentre la perdita di massa dei ghiacciai "ha nettamente accelerato" nell'intero periodo 2000-19, la perdita di massa dalle calotte glaciali è decelerata dal picco a metà degli anni 2010. Da ciò, gli autori "deducono che l'accelerazione dell'innalzamento del livello del mare dal 2000, che è spesso attribuita alla perdita accelerata sia dal GIS che dall'AIS, ha origine sostanzialmente anche dai ghiacciai".

(La letteratura suggerisce che il rallentamento della perdita di massa dalla calotta glaciale della Groenlandia è dovuto a due "estati fredde anomale nella Groenlandia occidentale", mentre la decelerazione dalla calotta glaciale antartica è stata causata da un guadagno di massa cumulativo di 980 Gt dal 2009 nella regione della Queen Maud Land della calotta glaciale dell'Antartide orientale).

Gli autori stimano che tra il 6% e il 19% dell'accelerazione del 21° secolo nell'innalzamento del livello del mare sia dovuta alla massa perdita da Ghiacciai. Nel frattempo, si stima che il 21% dell'innalzamento complessivo del livello del mare provenga dall'acqua di disgelo glaciale.

Lo studio tocca anche la differenza tra ghiacciai "marini" e "terrestri". McNabb dice a Carbon Brief che tutti i ghiacciai perdono massa a causa dello scioglimento superficiale. Tuttavia, i ghiacciai marini che finiscono in mare perdono anche massa a causa dello "scioglimento al di sotto della linea di galleggiamento e del distacco degli iceberg".

I ghiacciai marini costituiscono circa il 40% della superficie totale glacializzata della Terra. Tuttavia, lo studio rileva che contribuiscono solo per il 26% alla perdita di massa globale. Gli autori suggeriscono che ciò è dovuto al fatto che i ghiacciai marini mostrano una risposta ritardata ai cambiamenti climatici rispetto ai ghiacciai terrestri.

Ghiacciai in un clima di riscaldamento

Per comprendere i principali fattori che guidano il ritiro dei ghiacciai, è importante capire come guadagnano e perdono massa. Ogni anno cade la neve I ghiacciai aumentano il loro "bilancio di massa" durante la stagione fredda e l'acqua di disgelo scorre via dal ghiacciaio durante la stagione calda. Questo può essere spiegato usando l'analogia di un conto bancario, spiega Zemp:

"Un ghiacciaio funziona come un conto in banca. C'è il reddito, che è la neve – soprattutto durante l'inverno – e poi c'è il dispendio, che è lo scioglimento, dalla temperatura, dall'irraggiamento solare e così via. Si prende il bilancio alla fine dell'anno idrologico per vedere se il ghiacciaio ha speso più di quanto ha guadagnato.

Usando questa analogia, Zemp dice a Carbon Brief che i ghiacciai sono attualmente in una "crisi finanziaria", perché il riscaldamento delle temperature sta causando a molte regioni la perdita tra l'1 e il 3% del loro volume di ghiaccio rimanente ogni anno.

Le mappe sottostanti mostrano il cambiamento dell'altitudine dei ghiacciai (in alto), della temperatura (al centro) e delle precipitazioni (in basso) tra il 2000-09 e il 2010-19 nelle 19 regioni glaciali.

Nella mappa in alto, il rosso e il giallo mostrano le aree in cui l'assottigliamento dei ghiacciai ha rallentato tra il 2000-09 e il 2010-19, mentre il blu indica le regioni in cui l'assottigliamento dei ghiacciai ha accelerato. Nella mappa centrale, il rosso mostra le regioni che si sono riscaldate, mentre i rossi più scuri mostrano un riscaldamento maggiore, mentre il blu mostra le regioni che si sono raffreddate. Allo stesso modo, nella mappa in basso, il verde mostra le regioni che hanno visto un aumento delle precipitazioni, mentre il marrone mostra una diminuzione delle precipitazioni.

Gli autori hanno scoperto che molti dei cambiamenti nella massa dei ghiacciai si allineano con i cambiamenti di temperatura e precipitazioni. Ad esempio, i ghiacciai dell'Alaska, del Canada occidentale e degli Stati Uniti sono responsabili del 50% dell'accelerazione della perdita di massa nel corso del XX secolo, secondo lo studio, e le mappe mostrano un notevole aumento della temperatura e una diminuzione delle nevicate in queste regioni.

Allo stesso modo, gli autori notano che ci sono anomalie rispetto alla tendenza generale della fusione. Ad esempio, in Islanda, il tasso di assottigliamento dei ghiacciai si è dimezzato tra il 2000-05 e il 2000-19. McNabb dice a Carbon Brief che ciò è dovuto a un notevole aumento delle nevicate nell'area.

Gli autori hanno scoperto che l'impatto della temperatura sullo scioglimento dei ghiacciai supera quello delle precipitazioni:

"Sebbene i cambiamenti decennali nelle precipitazioni spieghino alcune delle anomalie regionali osservate, l'accelerazione globale della perdita di massa dei ghiacciai rispecchia il riscaldamento globale dell'atmosfera".

Gardner avverte che il riscaldamento delle temperature sta mettendo i ghiacciai del mondo "fuori equilibrio" e che lo squilibrio "crescerà solo man mano che gli impatti completi di un ghiacciaio il riscaldamento climatico entra in vigore".

Aggiunge che questo studio dovrebbe essere utilizzato come "ulteriore prova scientificamente rigorosa" della "urgente necessità di un'azione rapida e collettiva per ridurre lo scarico di gas serra in l'atmosfera del nostro pianeta".