Per la prima volta, i ricercatori hanno raccolto misurazioni dettagliate del vapore acqueo in alta quota sopra la superficie della calotta glaciale della Groenlandia e la loro ricerca, supportata da un drone progettato su misura, potrebbe aiutare gli scienziati a migliorare i calcoli della perdita di ghiaccio nelle regioni polari in rapido riscaldamento.
Groenlandia e clima: l’esperimento col drone
“Saremo in grado di capire come l’acqua si muove dentro e fuori dalla Groenlandia nei prossimi anni“, ha dichiarato l’autore principale Kevin Rozmiarek, dottorando presso l’Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) dell’Università del Colorado a Boulder. “Essendo un’importante riserva di acqua dolce, dobbiamo comprendere come l’ambiente della Groenlandia cambierà in futuro.”
I risultati sono stati pubblicati il 14 marzo sulla rivista JGR Atmospheres.
Secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la Groenlandia ha perso circa 55 gigatoni di ghiaccio e neve tra l’autunno 2023 e l’autunno 2024; sfortunatamente l’isola sta perdendo ghiaccio per il 28° anno consecutivo, e gli scienziati stimano che abbia perso oltre 5 trilioni di tonnellate di ghiaccio dal 1992.
La calotta glaciale della Groenlandia contiene circa l’8% dell’acqua dolce del pianeta e il suo scioglimento potrebbe contribuire significativamente all’innalzamento del livello del mare, alterando la circolazione oceanica e gli ecosistemi a livello globale.
La maggior parte della perdita di ghiaccio deriva dal distacco di grandi blocchi dai ghiacciai e dallo scioglimento della neve e del ghiaccio superficiali e anche la sublimazione, il processo in cui un solido passa direttamente allo stato gassoso senza diventare liquido, potrebbe avere un ruolo.
Studi precedenti hanno suggerito che, in alcune parti della Groenlandia, circa il 30% della neve superficiale estiva potrebbe sublimare in vapore acqueo.
Tracciare l’acqua nell’atmosfera
Non è chiaro dove vada il vapore acqueo, ha detto Rozmiarek; parte di esso potrebbe ricadere sotto forma di neve o ricondensarsi sulla superficie in seguito, ma un’altra parte potrebbe uscire completamente dal sistema idrico della Groenlandia.
Raccogliere campioni d’aria nell’Artico è un’operazione costosa e tecnicamente complessa, poiché tradizionalmente richiede l’uso di un aereo per raggiungere il centro della calotta glaciale in condizioni climatiche estreme e il trasporto dei campioni d’aria in laboratorio.
Rozmiarek e il suo team hanno superato queste difficoltà caricando l’attrezzatura per il campionamento dell’aria su un grande drone con un’apertura alare di tre metri.
Durante l’estate del 2022, il team ha fatto volare il drone 104 volte dal campo dell’East Greenland Ice-Core Project, gestito dall’Università di Copenaghen, nell’entroterra dell’isola; pertanto il drone ha raccolto campioni d’aria a diverse altezze, fino a quasi 1.500 metri dal suolo.
L’obiettivo del team era analizzare il tipo di atomi di idrogeno e ossigeno presenti nel vapore acqueo atmosferico e le molecole d’acqua provenienti da fonti diverse contengono combinazioni specifiche di idrogeno e ossigeno, e gli scienziati chiamano queste variazioni isotopi.
“Gli isotopi sono come impronte digitali dell’acqua. Seguendo queste impronte, possiamo risalire alla fonte da cui proviene il vapore acqueo“, ha spiegato Rozmiarek. Gli scienziati hanno già raccolto dati di alta qualità sulle fonti dell’acqua in Groenlandia, comprese quelle che arrivano dai tropici, e sul punto di accumulo, ovvero la neve sulla calotta glaciale. “Ma sappiamo poco sulla composizione isotopica dell’acqua in movimento, cioè il vapore tra la fonte e il punto di accumulo”, ha aggiunto.
Quando il team ha confrontato le misurazioni effettuate con il drone con una simulazione esistente del ciclo idrico artico, ha scoperto che il modello sottostimava la quantità di precipitazioni cadute sulla Groenlandia. Incorporando i dati isotopici raccolti, la simulazione è riuscita a prevedere in modo più accurato come l’acqua si muove sopra la Groenlandia.
“È davvero importante poter prevedere con la massima precisione possibile cosa accadrà alla Groenlandia in un mondo in riscaldamento“, ha detto Rozmiarek. “Abbiamo dimostrato quanto siano utili i dati sugli isotopi del vapore acqueo migliorando con successo un modello esistente.”
La calotta glaciale in scioglimento
Circa 125.000 anni fa, quando la Terra era più calda rispetto ai livelli preindustriali, la Groenlandia era coperta da una calotta glaciale significativamente più piccola e il livello del mare era fino a sei metri più alto rispetto a oggi; con il continuo riscaldamento del pianeta, la calotta glaciale della Groenlandia potrebbe subire cambiamenti drastici e ridursi alle dimensioni di quell’epoca, ha affermato Rozmiarek.
La calotta glaciale della Groenlandia contiene un’enorme quantità di acqua dolce e, se questa uscisse dal sistema, potrebbe causare un aumento significativo del livello del mare a livello globale e le Nazioni Unite stimano che l’innalzamento del livello del mare causato dal cambiamento climatico stia già influenzando un miliardo di persone in tutto il mondo.
Rozmiarek spera di tornare in Groenlandia e in altre parti dell’Artico per condurre ulteriori voli e raccogliere più dati.
“È come se avessimo appena scoperto come individuare le impronte digitali su una scena del crimine. Questo è un passo concreto per capire dove va e da dove proviene l’acqua in questo sistema così importante, proprio nel momento in cui ne abbiamo più bisogno“, ha concluso.