Fusione eterogenea vicino alla linea di fondazione del ghiacciaio Thwaites

Natura volume 614, pagine 471–478 (2023) Citare questo articolo

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Il ghiacciaio Thwaites rappresenta il 15% dello scarico di ghiaccio della calotta glaciale dell'Antartide occidentale e influenza un bacino idrografico più ampio1,2,3. Poiché si trova al di sotto del livello del mare4,5, si ritiene che il ghiacciaio Thwaites sia suscettibile di un ritiro incontrollato innescato dalla linea di messa a terra (GL) in corrispondenza della quale il ghiacciaio raggiunge l'oceano6,7. La recente accelerazione del flusso di ghiaccio2,8 e il ritiro del fronte di ghiaccio8,9,10 e GL11,12 indicano che la perdita di ghiaccio continuerà. Gli impatti relativi dei meccanismi alla base del recente ritiro sono tuttavia incerti. Qui mostriamo un ritiro prolungato del GL almeno dal 2011 al 2020 e risolviamo i meccanismi di scioglimento delle piattaforme di ghiaccio su scala submetrica. Le nostre conclusioni si basano sulle osservazioni della piattaforma glaciale orientale di Thwaites (TEIS) da un veicolo sottomarino, che si estende dal GL fino a 3 km verso l’oceano e dall’interfaccia ghiaccio-oceano al fondale marino. Queste osservazioni mostrano una base di ghiaccio ruvido sopra un fondale marino che digrada verso l’alto verso il GL e una cavità oceanica in cui l’acqua più calda supera i 2°C sopra lo zero. I dati più vicini alla base del ghiaccio mostrano che una maggiore fusione avviene lungo superfici inclinate che iniziano vicino al GL e si evolvono in terrazze dai lati ripidi. Questo pronunciato scioglimento lungo le ripide pareti di ghiaccio, compresi i crepacci, produce una stratificazione che sopprime lo scioglimento lungo le interfacce piatte. Questi dati implicano che lo scioglimento dipendente dalla pendenza scolpisce la base del ghiaccio e agisce come un’importante risposta al riscaldamento dell’oceano.

L'oceano offshore e le condizioni atmosferiche costringono le calde acque profonde circumpolari (CDW) sulla piattaforma continentale del Mare di Amundsen13,14, dove contribuiscono alla perdita di ghiaccio e al ritiro GL dei ghiacciai che drenano questo settore della calotta glaciale dell'Antartide occidentale, compreso il ghiacciaio Thwaites11. Il ghiacciaio Thwaites si estende verso il mare dalla costa di Walgreen, formando la lingua del ghiacciaio Thwaites (TGT) a ovest e il TEIS che poggia su un importante punto di fissaggio del fondale marino (Fig. 1a). I CDW caldi fluiscono verso il ghiacciaio lungo la costa e attraverso i canali del fondale marino15,16,17, dove ne determinano lo scioglimento. Il letto sottostante il ghiaccio a monte si approfondisce fino a un massimo di 2.300 m sotto il livello del mare4,5, rendendolo suscettibile a un ritiro su larga scala dallo scioglimento provocato dall’oceano7. Il collasso del ghiacciaio Thwaites, che di per sé rappresenta più di mezzo metro di potenziale di innalzamento globale del livello del mare, potrebbe anche destabilizzare i ghiacciai vicini che rappresentano ulteriori 3 metri di futuro innalzamento del livello del mare4.

a, Le posizioni storiche dei GL (linee/zone colorate dopo il rif. 12) dimostrano un notevole ritiro dei GL negli ultimi due decenni (mappa QGIS: Landsat 8, 15 m pixel−1, immagine banda 8 LC08_L1GT_003113_20200131_20200211_01_T2_B8, 31 gennaio 2020; la casella rossa indica la regione di studio). b,c, L'acqua calda viene erogata vicino alla base del ghiaccio (regioni grigie superiori), mostrata dai contorni della guida termica (gradi sopra il punto di congelamento in situ). I profili di elevazione del ghiaccio (linea nera) e del fondale marino (regioni marroni) sono misurati mediante altimetria su e giù da Icefin, che si confronta con la batimetria della mappatura e del sonar avanzato (Fig. 2). I piccoli cerchi indicano la pista Icefin, lungo due transetti che si avvicinano al GL, T1 (rosso) e T2 (blu) mostrati nel riquadro inferiore (riquadro rosso da a). Il cerchio giallo nel riquadro e la linea verticale che attraversa il ghiaccio indicano la posizione del pozzo. Il tracciato T1 è orientato 5–10° obliquamente rispetto alla direzione del flusso del ghiacciaio e T2 circa 50° obliquo rispetto al flusso; Icefin ha raggiunto il punto incagliato del ghiacciaio alla fine del T2. I triangoli in bec segnano le posizioni storiche del GL stimate dall'interferometria satellitare per il 2011 (bianco) e la stima a valle più lontana nel 2016 (blu)12. In b, il triangolo giallo indica il potenziale cuneo GL rilevato da Icefin (Fig. 2). Più vicino al GL, anche se le temperature sono più fredde delle acque profonde, l'acqua dell'oceano mantiene più di un grado di spinta termica. La base del ghiaccio passa da ruvida vicino al GL a terrazzata (elementi a gradini progressivamente più ripidi) vicino e a valle del pozzo, suggerendo uno scioglimento progressivo. I crepacci contengono anche terrazze, particolarmente evidenti in c.