Sea-ice decline exposes Antarctic ice shelves to unprecedented retreat by wave erosion
Lo studio rivela che la diminuzione del ghiaccio marino estivo espone le piattaforme di ghiaccio antartiche a un'erosione ondosa senza precedenti da parte delle acque superficiali calde, guidando tassi di arretramento frontale rapidi che sono attualmente omessi dalle proiezioni del livello del mare e minacciano la stabilità di quasi tutte le piattaforme di ghiaccio antartiche.
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Il continente antartico è circondato da vaste piattaforme di ghiaccio galleggianti note come piattaforme di ghiaccio (ice shelves). Queste piattaforme agiscono come un freno naturale, trattenendo i massicci ghiacciai che fluiscono dall'interno del continente e rallentando il loro viaggio verso l'oceano. Quando queste piattaforme si indeboliscono o scompaiono, i ghiacciai che si trovano dietro di esse accelerano, riversando più ghiaccio nel mare e causando l'innalzamento dei livelli oceanici globali. Per decenni, gli scienziati hanno compreso che queste piattaforme possono essere consumate dal basso da acque oceaniche calde o dall'alto da aria che fonde il ghiaccio. Tuttavia, un tassello critico del puzzle mancava: il ruolo del ghiaccio marino che solitamente circonda la costa antartica. Questo ghiaccio marino agisce come un cuscinetto protettivo, schermando le piattaforme galleggianti dall'oceano aperto. Con il riscaldamento del clima, questo anello protettivo si sta restringendo, lasciando le piattaforme di ghiaccio esposte a nuove forze che i modelli precedenti non avevano considerato.
Un team di ricercatori ha scoperto un potente meccanismo, precedentemente trascurato, che guida il rapido ritiro di queste piattaforme di ghiaccio. Studiando regioni specifiche dove il ghiaccio marino protettivo è scomparso durante i mesi estivi, hanno scoperto che le piattaforme sono erose da una combinazione di acqua calda e onde. Quando il ghiaccio marino scompare, l'oceano aperto permette alle onde di raggiungere la faccia verticale della piattaforma di ghiaccio. Queste onde, spinte da un'acqua leggermente più calda del punto di congelamento, scavano un incavo alla linea di galleggiamento. Questo processo mina il ghiaccio, creando un appiattimento sommerso e galleggiante che solleva la parte anteriore della piattaforma verso l'alto. Alla fine, lo stress diventa troppo grande e la piattaforma si stacca, inviando grandi iceberg nel mare. Questo ciclo si ripete ogni estate, facendo ritirare la piattaforma di ghiaccio molto più velocemente di quanto farebbe con la sola fusione.
I ricercatori hanno concentrato la loro indagine sulla Polinia del Mare di Amundsen, un'area in cui il ghiaccio marino sta scomparendo da anni, e sul Ronne Entrance, una regione che ha sperimentato la sua prima estate completa senza ghiaccio marino nel 2025 e nel 2026. Utilizzando decenni di immagini satellitari, hanno tracciato il movimento dei fronti di ghiaccio. Hanno osservato che nelle aree protette dal ghiaccio marino, le piattaforme di ghiaccio rimanevano relativamente stabili, avanzando e ritirandosi secondo un modello prevedibile. Al contrario, le sezioni della piattaforma Getz Ice Shelf che confinavano con l'acqua aperta stavano ritirandosi costantemente ogni anno. Il ritiro non era causato dall'assottigliamento del ghiaccio dal basso o dalla fusione dall'alto, come accade in altre parti dell'Antartide. Inveve, il fronte del ghiaccio veniva consumato alla linea di galleggiamento, un processo che gli scienziati descrivono come erosione marginale (edge wasting).
Per capire esattamente come ciò avvenga, il team ha utilizzato misurazioni satellitari ad alta precisione per scansionare la superficie del ghiaccio. Hanno scoperto un modello distinto: una cresta di ghiaccio rialzata seguita da una depressione, nota come struttura a bastione-fosso (rampart-moat structure). Questa forma si crea quando la linea di galleggiamento viene erosa, lasciando un piede sommerso di ghiaccio che galleggia verso l'alto, inclinando la piattaforma sopra di esso. I ricercatori hanno calcolato che questo piede subacqueo deve estendersi solo per circa 50-100 metri prima che la forza verso l'alto sia abbastanza forte da spezzare la piattaforma. Una volta raggiunto questo limite, la piattaforma si stacca, o "calva", in un singolo evento che può rimuovere quasi 9ati metri di ghiaccio. Ciò significa che una quantità relativamente piccola di erosione alla linea di galleggiamento può innescare un rilascio massiccio di ghiaccio, un fenomeno che gli autori chiamano effetto moltiplicatore del distacco (calving multiplier effect).
Lo studio rivela che la velocità di questo ritiro è allarmante. Nel Mare di Amundsen, il fronte del ghiaccio si ritirava a una velocità di circa 680 metri all'anno. Nel Ronne Entrance, dove il ghiaccio marino era assente per l'intero periodo estivo e l'acqua era più calda, il tasso di ritiro era ancora più alto, superando i 2.000 metri all'anno in alcuni punti. Questi tassi sono molto più veloci della velocità con cui il ghiaccio scorre in avanti, il che significa che le piattaforme si stanno restringendo rapidamente. I ricercatori hanno notato che questo processo dipende interamente dall'assenza di ghiaccio marino; negli anni in cui il ghiaccio marino persisteva, o quando iceberg freddi derivavano nell'area raffreddando l'acqua, il ritiro si fermava. Ciò conferma che la perdita della barriera protettiva del ghiaccio marino è il trigger diretto per questa erosione.
Le implicazioni di queste scoperte si estendono ben oltre le località specifiche studiate. I ricercatori hanno analizzato i dati di tutta la costa antartica e hanno scoperto che, man mano che il ghiaccio marino continua a diminuire, la maggior parte delle piattaforme di ghiaccio sarà presto esposta a queste stesse condizioni. Attualmente, molte piattaforme di ghiaccio sono schermate dal ghiaccio marino durante l'estate, ma questa protezione sta scomparendo. Se il modello osservato nel Mare di Amundsen e nel Ronne Entrance si ripetesse in tutto il continente, quasi tutte le piattaforme di ghiaccio antartiche potrebbero iniziare a ritirarsi anno dopo anno. Ciò altererebbe fondamentalmente la stabilità della calotta glaciale, portando potenzialmente al collasso di piattaforme precedentemente considerate sicure.
Questa scoperta evidenzia una lacuna nelle attuali previsioni dell'innalzamento del livello del mare. Gli attuali modelli informatici che prevedono i futuri livelli oceanici non includono questo processo di erosione guidato dalle onde. Si concentrano sulla fusione da parte di acque calde e aria calda, ma trascurano l'erosione meccanica e termica causata dalle onde che colpiscono il fronte del ghiaccio quando il ghiaccio marino è assente. Poiché questo meccanismo può guidare il ritiro a velocità molto più elevate di quanto precedentemente ipotizzato, i ricercatori sostengono che gli attuali modelli stiano probabilmente sottostimando la rapidità con cui l'Antartide perderà ghiaccio. Mentre la barriera protettiva del ghiaccio marino svanisce, le piattaforme di ghiaccio del continente affrontano una nuova e potente minaccia, che potrebbe accelerare l'innalzamento dei livelli oceanici globali più rapidamente di quanto gli scienziati avessero anticipato.
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