Cambiamenti climatici, il permafrost dell’Antartide si scioglie più rapidamente del previsto

I livelli di scioglimento e di formazione del thermokarst simili a quelli dell’Antartico

[25 luglio 2013]

Scientific Report  pubblica il preoccupante  studio  “Accelerated thermokarst formation in the McMurdo Dry Valleys, Antarctica”, finanziato dalla National Science Foundation Usa e nel quale un team di ricercatori delle università di Portland, Brown, Boston e del Texas- Austin indaga su quel che sta accadendo in Antartide al thermokarst,  cioè i suoli interessati dal termocarsimo, caratterizzato da superfici molto irregolari, con bacini paludosi e piccoli monticelli prodotti dallo scongelamento del permafrost, soprattutto nell’Artico e  nell’Himalaya, ma anche nelle nostre Alpi.

Gli scienziati statunitensi sottolineano che «il thermokarst è uno dei principali motori del cambiamento del paesaggio nella regione artica, ma è stato considerato come un processo minore in Antartide», invece, utilizzando il sistema Lidar a terra e in volo,  insieme al timelapse imaging e ai dati meteorologici, il team di ricerca ha dimostrato che «1) La formazione di thermokarst  si è accelerata nella Garwood Valley, in Antartide, 2) il tasso di erosione del thermokarst è attualmente ~ 10 volte il tasso medio dell’Olocene 3) l’aumento della velocità di formazione thermokarst è più forte, aumentando l’insolazione e il  feedback sedimenti/albedo».

«Questo suggerisce – proseguono gli scienziati – che i sedimenti aumentino i drivers dell’insolazione della fusion e che possano agire in modo simile agli aumenti di temperature dell’aria previsti in Antartide (attualmente si verificano lungo la Penisola Antartica) e può servire come un indicatore anticipatore dell’imminente cambiamento del paesaggio in Antartide che produrrà  morfologie thermokarst simili a quelle dei terreni periglaciali dell’Artico».

Quindi per la prima volta gli scienziati americani hanno documentato una accelerazione del tasso di scioglimento del permafrost, in un’area dell’Antartide dove il ghiaccio era considerato stabile. I livelli di fusione sono paragonabili a quelli dell’Artico, dove l’accelerato scioglimento del permafrost è diventato un fenomeno regolare e ricorrente. Una scoperta particolarmente preoccupante, visto che potrebbe essere un’anteprima di scioglimento del permafrost in altre parti del continente antartico che si stanno riscaldando.

Monitorando i dati provenienti dalla Garwood Valley, nella regione  della McMurdo Dry Valleys in Antartide,  Joseph Levy, dell’Institute for geophysics dell’Università del Texas-Austin, ha dimostrato che i tassi di scioglimento hanno costantemente accelerato nel periodo 2001-2012, aumentando di circa 10 volte il dato storico medio della valle nell’attuale epoca geologica. Eppure il ghiaccio della Garwood Valley sembrava essere in equilibrio e lo scioglimento-ricongelamento stagionale nel tempo non sembrava aver fatto diminuire la massa complessiva di ghiaccio terrestre nella valle.

Invece, Levy, utilizzando nuovi e vecchi strumenti, ha documentato un rapido ritiro dei ghiacci terrestri nella Garwood Valley, con tassi di scioglimento del permafrost simili a quelli osservati sulla costa dell’Artico ed in Tibet. «È una cosa grossa dire che il ghiaccio sta scomparendo, ma si sta sciogliendo più velocemente ogni volta che si misura – spiega Levy – nei dati geologici non ci sono segni che il ghiaccio terrestre della valle si sia ritirato in modo simile in passato. Questo è un cambiamento drammatico della storia recente».

Il permafrost è più diffuso nell’artico che in Antartide, dove il paesaggio è dominato dai ghiacciai e dalle calotte. Diversamente dai ghiacciai e dalle calotte di ghiaccio, che si trovano sulla terra, il ghiaccio terreste si trova nel terreno, mescolato con il terreno ghiacciato o sepolto sotto strati di sedimenti. Le Dry Valleys antartiche contengono alcune delle più grandi distese di permafrost lungo la costa del Mare di Ross. Dopo che Levy e i suoi colleghi hanno notato gli effetti visibili dello scioglimento del permafrost, hanno cominciato a monitorare la valle con foto time-lapse e dati provenienti dalla stazione meteorologica ad  intervalli di 15 minuti, per realizzare una visione dettagliata delle condizioni in cui il ghiaccio, un relitto dell’ultima glaciazione, sta scomparendo.

La cosa è abbastanza misteriosa perché lo scioglimento del permafrost non corrisponde ad un aumento delle temperature nella Garwood Valley, anzi, nelle Dry Valleys in media nel periodo  1986-2000 è stato registrato un trend di raffreddamento ben documentato, seguiti dalle odierne  temperature stabilizzate. Il team di ricercatori statunitensi attribuisce lo scioglimento del permafrost ad un aumento della radiazione solare, derivante dalle variazioni dei modelli climatici che hanno portato a un aumento della quantità di luce solare che raggiunge il suolo: la luce del sole tende a “rimbalzare” sulle bianche e riflettenti superfici dei ghiacciai e delle calotte polari, ma le superfici scure del ghiaccio sporco di terra assorbono una maggiore quantità di radiazione solare. Spessi strati di sedimenti tendono a isolare dai raggi solari il ghiaccio nel terreno, sepolto in profondità, inibendone lo scioglimento, ma gli strati sottili di sedimenti hanno l’effetto opposto e così “bollono” il permafrost sotto la superficie e ne accelerano la fusione. Quando il ghiaccio sotto terra si scioglie  produce il thermokarst, creando quello che gli scienziati definiscono “retrogressive thaw slumps“.

Un’accelerazione della prevalenza di questi “crolli” era già stata ben documentata  in diverse regioni del permafrost artico, ma non in Antartide. La ricerca statunitense dimostra che anche nelle condizioni di temperatura stabili della Dry Valleys, il recente aumento dell’esposizione alla luce solare sta causando anche nell’Artico condizioni di “retrogressive thaw slumps“. Se l’Antartide si riscalda come previsto nel corso del prossimo secolo, lo scioglimento e i thermokarst potrebbero diventare ancora più intensi, dato che temperature dell’aria più calde e scioglimento innescato dalla luce solare diventerebbero una potentissima miscela in grado di scongelare il permafrost ancora più velocemente.

Il ghiaccio terrestre non è la componente principale delle vaste riserve di acqua congelata dell’Antartide, ma  ci sono grandi distese di permafrost nelle Dry Valleys, nella Penisola Antartica e nelle isole del continente libere dai ghiacciai. Levy conclude: «La Garwood Valley ci potrebbe raccontare la storia di ciò che accadrà in queste “zone costiere di disgelo”. C’è un sacco di ghiaccio sepolto in queste regioni costiere scarsamente elevate e il suo scioglimento è stato innescato».