Per capire come stanno cambiando le grandi calotte glaciali del pianeta bisogna guardare lontano nel tempo. È quello che ha fatto un gruppo internazionale di ricercatori dell’Ice Sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise (IMBIE), coordinato da scienziati della Northumbria University e dell’Università di Washington, con il contributo di numerosi istituti di ricerca, tra cui l’Università di Bologna e l’INGV, e con il sostegno di ESA e NASA.
Il risultato è una delle ricostruzioni più complete mai realizzate sull’evoluzione delle calotte polari della Groenlandia e dell’Antartide. Lo studio, pubblicato a settembre sulla rivista Scientific Data, mette insieme osservazioni satellitari che coprono più di cinquant’anni: dal 1972 per la Groenlandia e dal 1979 per l’Antartide.
Un archivio lungo mezzo secolo
La ricerca ha combinato 42 rilevazioni satellitari indipendenti, ottenute da 27 missioni. Il nuovo dataset è stato costruito confrontando tre differenti tecniche di osservazione: l’altimetria satellitare, la gravimetria e il cosiddetto input-output method, che permette di stimare il bilancio tra l’accumulo di neve e la quantità di ghiaccio che viene persa attraverso i ghiacciai. Nel complesso, i ricercatori hanno utilizzato 45 stime satellitari indipendenti, 21 relative all’Antartide e 24 alla Groenlandia, per arrivare a una valutazione finale che tiene conto anche delle incertezze associate alle diverse misurazioni.
Il risultato è netto: tra il 1979 e il 2023 le due calotte polari hanno perso 11.309 miliardi di tonnellate di ghiaccio, equivalenti a un aumento del livello medio globale del mare di 31,4 millimetri. La Groenlandia ha contribuito per 18,1 millimetri, mentre l’Antartide per 13,3 millimetri.
Per avere un ordine di grandezza, 11.309 miliardi di tonnellate significano una massa di ghiaccio persa equivalente a oltre 11 mila miliardi di tonnellate d’acqua immessa nel sistema oceanico. Ma il dato più importante dello studio non riguarda soltanto la quantità: riguarda soprattutto il modo in cui questa perdita sta avvenendo.
Antartide. © Prof. Alison Banwell
Sono i ghiacciai a portare il ghiaccio verso il mare
Contrariamente a quanto potrebbe suggerire l’immagine delle grandi superfici ghiacciate che si sciolgono sotto il sole estivo, la componente principale della perdita non è la fusione della superficie. Secondo la nuova ricostruzione, circa l’84% della perdita complessiva è legato alla cosiddetta dinamica della calotta, cioè soprattutto all’accelerazione dei ghiacciai che convogliano più rapidamente il ghiaccio verso l’oceano. Soltanto il 16% è riconducibile direttamente alla perdita di massa superficiale.
È un processo particolarmente importante perché una volta che il ghiaccio raggiunge la costa e viene scaricato nell’oceano sotto forma di iceberg o di ghiaccio che si scioglie in mare, contribuisce direttamente alla perdita di massa della calotta. La dinamica è particolarmente evidente in alcune regioni dell’Antartide occidentale e nella Penisola Antartica, dove il riscaldamento dell’oceano può favorire il ritiro e l’assottigliamento delle piattaforme di ghiaccio che rallentano il flusso dei ghiacciai verso il mare.
La svolta arriva negli anni Novanta
La serie storica permette inoltre di osservare come la perdita sia cambiata nel corso dei decenni. Negli anni Settanta la Groenlandia si trovava ancora relativamente vicina all’equilibrio tra accumulo e perdita di ghiaccio. Il quadro cambia progressivamente nei decenni successivi. Il tasso medio di perdita della Groenlandia è passato da circa 60 miliardi di tonnellate all’anno negli anni Ottanta a circa 264 miliardi negli anni 2010. In Antartide la perdita è cresciuta da circa 48 miliardi di tonnellate annue negli anni Ottanta a circa 202 miliardi negli anni 2010.
È soprattutto dagli anni Novanta che la diminuzione della massa glaciale diventa più rapida e sistematica. Il nuovo dataset consente di seguire questa trasformazione con una continuità che le precedenti ricostruzioni non permettevano. Un confronto interessante riguarda proprio i dati IMBIE precedenti: per il periodo comune 1992-2020, la nuova analisi stima una perdita media di 180 ± 12 miliardi di tonnellate l’anno in Groenlandia e di 140 ± 13 miliardi in Antartide. La precedente valutazione IMBIE stimava rispettivamente 169 ± 16 e 92 ± 18 miliardi di tonnellate l’anno.
Groenlandia. © Dr Sammie Buzzard
Gli ultimi anni non indicano un’inversione
I dati più recenti, quelli relativi al periodo 2020-2023, mostrano una temporanea attenuazione della perdita complessiva. Ma gli autori invitano a non interpretarla come un’inversione della tendenza. In Antartide orientale, infatti, alcune nevicate eccezionalmente abbondanti hanno aumentato temporaneamente l’accumulo di massa e compensato una parte delle perdite registrate in altre aree del continente. In Groenlandia, invece, una serie di estati relativamente più miti ha ridotto la perdita di massa dovuta allo scioglimento superficiale.
Si tratta quindi di una variazione su una scala temporale breve, inserita all’interno di una tendenza di lungo periodo che rimane caratterizzata dalla perdita di ghiaccio.
Il ghiaccio polare e il livello del mare
L’importanza di questi dati va oltre le regioni polari. La perdita di massa delle due grandi calotte rappresenta infatti una delle componenti dell’innalzamento del livello degli oceani.
I 31,4 millimetri di aumento attribuiti dalle due calotte tra il 1979 e il 2023 possono sembrare pochi se osservati su una scala locale, ma assumono un significato molto diverso considerando che il fenomeno interessa globalmente gli oceani e si somma ad altre componenti dell’innalzamento del mare, come l’espansione termica dell’acqua dovuta al riscaldamento degli oceani e la perdita di ghiaccio dei ghiacciai montani.
È proprio la risposta futura delle grandi calotte glaciali a rappresentare una delle maggiori fonti di incertezza nelle proiezioni dell’innalzamento del livello marino. «Questi risultati sottolineano il ruolo centrale delle calotte glaciali nel futuro innalzamento del livello del mare», spiega Giorgio Spada, professore al Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi” dell’Università di Bologna e tra gli autori dello studio. «La loro risposta al riscaldamento climatico è la principale fonte di incertezza nelle proiezioni, e una serie continua di mezzo secolo sul comportamento delle calotte è quindi essenziale per prevedere i rischi che minacciano le centinaia di milioni di persone residenti nelle zone costiere a bassa quota».
Un archivio destinato a diventare ancora più importante
Uno degli aspetti più importanti del lavoro non è soltanto il bilancio finale delle perdite, ma la costruzione di una serie storica omogenea e confrontabile. Il dataset mette infatti a disposizione dati sul bilancio di massa totale, sulla componente superficiale e su quella dinamica, oltre alle relative incertezze, per Groenlandia e Antartide e per diverse regioni dell’Antartide.
L’osservazione satellitare permette così di seguire anno dopo anno una trasformazione che avviene su una scala geografica enorme e in luoghi difficilmente accessibili con misurazioni dirette.
Come sottolineano gli autori, avere una sequenza di osservazioni lunga mezzo secolo è fondamentale per distinguere le oscillazioni naturali di breve periodo dai cambiamenti più persistenti. E, soprattutto, per capire come le due grandi calotte glaciali della Terra potrebbero contribuire all’evoluzione futura del livello dei mari.
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