Più che semplici crepe nel ghiaccio, i crepacci svolgono un ruolo importante nella circolazione dell’acqua di mare sotto le piattaforme di ghiaccio dell’Antartide, influenzandone potenzialmente la stabilità, trova la ricerca guidata da Cornell basata sull’esplorazione prima nel suo genere da parte di un robot sottomarino.
Il veicolo sottomarino Icefin è dotato di sonar, sensori chimici e biologici che aiutano i ricercatori a caratterizzare gli ambienti sub-ghiaccio. Credito immagine: Icefin/NASA PSTAR RISE UP/Schmidt/Lawrence
La salita e la discesa del robot Icefin, gestito a distanza, da un crepaccio alla base della piattaforma di ghiaccio di Ross, ha prodotto le prime misurazioni 3D delle condizioni dell’oceano vicino al punto in cui incontra la costa, un punto critico noto come zona di ancoraggio.
L’indagine robotica ha rivelato un nuovo modello di circolazione – un getto che incanala l’acqua lateralmente attraverso il crepaccio – oltre a correnti in aumento e in calo e diverse formazioni di ghiaccio modellate dallo spostamento dei flussi e delle temperature. Questi dettagli miglioreranno la modellizzazione dei tassi di scioglimento e congelamento delle piattaforme di ghiaccio nelle zone di radicamento, dove esistono poche osservazioni dirette, e del loro potenziale contributo all’innalzamento globale del livello del mare.
“I crepacci spostano l’acqua lungo la costa di una piattaforma di ghiaccio in una misura precedentemente sconosciuta, e in un modo che i modelli non avevano previsto”, ha detto Pietro Washam, oceanografo polare e ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia del College of Arts and Sciences (A&S). “L’oceano trae vantaggio da queste caratteristiche e attraverso di esse è possibile ventilare la cavità della piattaforma di ghiaccio.”
Washam è l’autore principale di “Osservazioni dirette di fusione, congelamento e circolazione oceanica in un crepaccio basale della piattaforma di ghiaccio“, pubblicato su Science Advances. I coautori includono membri del team Icefin guidato da Britney Schmidtprofessore associato di astronomia e scienze della terra e dell’atmosfera presso A&S e Cornell Engineering e direttore della Laboratorio di Abitabilità e Tecnologia Planetaria; e membri di un gruppo di ricerca con sede in Nuova Zelanda guidato da Christina Hulbe, professoressa dell’Università di Otago, e colleghi.
I partner alla fine del 2019 hanno schierato il veicolo Icefin – lungo circa 12 piedi e largo meno di 10 pollici – su un cavo lungo un pozzo di 1.900 piedi perforato con acqua calda, vicino al punto in cui la più grande piattaforma di ghiaccio dell’Antartide incontra il Kamb Ice Stream. Tali cosiddette zone di ancoraggio sono fondamentali per controllare l’equilibrio delle calotte glaciali e sono i luoghi in cui il cambiamento delle condizioni oceaniche può avere il maggiore impatto.
Sotto la piattaforma di ghiaccio orientale di Thwaites nell’Antartide occidentale, ad esempio, dove l’acqua di mare è relativamente più calda, una spedizione Icefin separata tassi di fusione dettagliati 10 volte più alti lungo le pareti inclinate del crepaccio che lungo la base piatta della piattaforma, contribuendo al rapido ritiro della linea di messa a terra.
La cavità d’acqua sotto la piattaforma Ross è più fredda e il Kamb Ice Stream è rimasto a lungo stagnante, rendendolo un luogo ideale per studiare gli effetti a lungo termine delle condizioni sottomarine più rappresentative delle più grandi piattaforme di ghiaccio del continente, hanno detto i ricercatori.
Durante l’ultimo dei tre tuffi della squadra, Matteo Meister, un ingegnere ricercatore senior (A&S), ha guidato Icefin in uno dei cinque crepacci trovati vicino al pozzo. Dotato di propulsori, telecamere, sonar e sensori per misurare la temperatura, la pressione e la salinità dell’acqua, il veicolo è salito per quasi 150 piedi su un pendio e è sceso dall’altro.
L’indagine ha dettagliato i cambiamenti dei modelli del ghiaccio man mano che il crepaccio si restringeva, con rientranze smerlate che lasciavano il posto a canali verticali, poi ghiaccio marino colorato di verde e stalattiti. Lo scioglimento alla base del crepaccio e il rigetto del sale dovuto al congelamento vicino alla parte superiore hanno spostato l’acqua su e giù attorno al getto orizzontale, provocando uno scioglimento e un congelamento non uniformi sui due lati, con una maggiore fusione lungo la parete inferiore a valle.
“Ogni caratteristica rivela un diverso tipo di circolazione o relazione tra la temperatura dell’oceano e il congelamento”, ha detto Washam. “Vedere così tante caratteristiche diverse all’interno di un crepaccio, così tanti cambiamenti nella circolazione, è stato sorprendente.”
I ricercatori hanno detto che correnti simili probabilmente attraversavano crepacci adiacenti. E con Icefin che ha trovato modelli simili sotto Thwaites, hanno detto che i risultati evidenziano il potenziale dei crepacci di trasportare le mutevoli condizioni oceaniche – più calde o più fredde – attraverso la regione più vulnerabile di una piattaforma di ghiaccio.
“Se l’acqua si riscalda o si raffredda, può muoversi nella parte posteriore della piattaforma di ghiaccio in modo abbastanza vigoroso, e i crepacci sono uno dei modi in cui ciò accade”, ha detto Washam. “Quando si tratta di prevedere l’innalzamento del livello del mare, è importante tenerlo presente nei modelli.”
Fonte: Università Cornell
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
