La topografia canalizzata amplifica la sensibilità alla fusione delle piattaforme di ghiaccio antartiche fredde

Perché i fiumi nascosti sotto il ghiaccio contano per le nostre coste

Molto al di sotto dell'espansione bianca e scricchiolante delle piattaforme di ghiaccio antartiche, l'oceano modella silenziosamente il ghiaccio dal basso. Questo studio mostra che lunghe scanalature tunnel-like incise nella base di alcune piattaforme di ghiaccio fredde dell'Antartide orientale possono agire come trappole per acqua profonda leggermente più calda. Ciò rende queste piattaforme soggette a fusione molto più rapida di quanto suggerirebbero le loro circostanze generalmente gelide, con possibili effetti a catena per l'innalzamento del livello del mare a livello globale.

La diga gigante che trattiene il mare

La calotta glaciale antartica contiene circa il 70% dell'acqua dolce della Terra, sufficiente ad innalzare il livello globale del mare di molti metri se venisse scaricata in oceano. Le piattaforme di ghiaccio galleggianti fasciamo gran parte di questa calotta e agiscono da contrafforti—freni naturali che rallentano il flusso del ghiaccio ancorato verso il mare. Negli ultimi decenni, l'assottigliamento e l'indebolimento di queste piattaforme dovuti alla fusione guidata dall'oceano sono diventati un motore principale della perdita netta di ghiaccio in Antartide. Tuttavia, i dettagli di come l'oceano sciolga il complesso sottoghiaccio delle piattaforme restano poco compresi, specialmente nelle regioni dove l'acqua che riempie le cavità è prossima al punto di congelamento.

Scanalature nascoste sotto il ghiaccio

Molte piattaforme antartiche presentano canali basali—solchi allungati che possono essere larghi diversi chilometri e profondi centinaia di metri, estendendosi per decine o centinaia di chilometri dalla linea di radicamento verso il fronte di ghiaccio. Questi canali redistribuiscono la fusione: alcune aree si assottigliano rapidamente mentre il ghiaccio vicino a esse fonde appena o addirittura si ricongela. Nelle regioni ad acque calde dell'Antartide occidentale, tali canali sono noti per concentrare la fusione e possono indebolire le piattaforme. Ma caratteristiche simili esistono anche sotto le piattaforme fredde dell'Antartide orientale, dove i tassi di fusione sono tipicamente bassi e l'accesso di acque profonde calde è limitato. Finora non era chiaro se queste scanalature stabilizzino tali piattaforme localizzando la fusione, o le destabilizzino erodendo punti strutturali deboli.

Un laboratorio digitale sotto Fimbulisen

Gli autori si concentrano sulla piattaforma di Fimbulisen nell'Antartide orientale, un sistema relativamente freddo dove la cavità oceanica è di solito riempita da «acqua invernale» prossima al punto di congelamento. Utilizzando un modello oceanico ad alta risoluzione, simulano la cavità sia con un sottoghiaccio realistico e irregolare che include profondi canali, sia con un sottoghiaccio artificialmente levigato che li rimuove. Testano quindi ciascuna geometria in due stati oceanici: uno freddo con quasi nessuna acqua profonda calda che entra nella cavità, e uno caldo in cui una modesta intrusione di Acqua Profonda Circumpolare—ancora solo leggermente sopra il punto di congelamento locale—raggiunge le parti profonde della piattaforma. Questo permette loro di isolare come la topografia su piccola scala interagisca con un riscaldamento oceanico sottile.

L'acqua calda resta intrappolata nelle scanalature

Le simulazioni mostrano che quando il sottoghiaccio è canalizzato, l'acqua profonda calda in arrivo non scivola semplicemente oltre. Al contrario, viene trasformata mentre si mescola e scioglie il ghiaccio, diventando sia più dolce sia più galleggiante pur rimanendo relativamente calda. Nella regione profonda, quest'acqua trasformata risale nei canali e rimane intrappolata vicino alle loro creste, instaurando una circolazione locale di rivolgimento. Flussi più rapidi lungo le pareti del canale aumentano il trasferimento turbolento di calore, e la presenza di acqua più calda vicino al ghiaccio incrementa ulteriormente la fusione. In condizioni più calde, i tassi di fusione all'interno dei canali possono aumentare di oltre dieci metri all'anno rispetto a un sottoghiaccio levigato, anche se la fusione media su tutta la piattaforma resta modesta.

Dalla fusione concentrata al rischio strutturale

Il gruppo confronta poi questo assottigliamento focalizzato guidato dall'oceano con la tendenza naturale del ghiaccio a fluire e «riparare» i canali mediante deformazione e colmamento delle depressioni. In condizioni fredde senza intrusioni calde, la deformazione del ghiaccio prevale: l'effetto combinato porta alla chiusura netta dei canali. Quando però l'acqua profonda calda si insinua, l'aumentata fusione all'interno dei canali più che compensa quella guarigione, così i canali possono mantenersi o addirittura approfondirsi nel tempo, in particolare sotto le parti più spesse della piattaforma vicino alla linea di radicamento. Questo assottigliamento concentrato può indebolire la spina dorsale strutturale della piattaforma, riducendone la capacità di contrasto e rendendo la calotta a monte più vulnerabile a flussi più rapidi.

Cosa significa per i livelli futuri del mare

Lo studio conclude che i canali sotto il ghiaccio su scala ridotta possono amplificare notevolmente la sensibilità anche delle piattaforme di ghiaccio fredde e poco fusionali a un riscaldamento oceanico relativamente modesto. Piuttosto che agire come una texture superficiale innocua, queste scanalature aiutano a portare acqua calda scarsa fino alla base del ghiaccio, aumentando la fusione dove più conta per la stabilità. Con il cambiamento climatico che modifica i venti e le correnti dell'Oceano Meridionale in modi che già portano più acqua profonda calda sulla piattaforma continentale antartica, tale rivolgimento canalizzato potrebbe rendere alcune piattaforme più fragili di quanto si credesse, con importanti implicazioni per le proiezioni a lungo termine del livello del mare.

Citazione: Zhou, Q., Hattermann, T., Zhao, C. et al. Channelized topography amplifies melt-sensitivity of cold Antarctic ice shelves. Nat Commun 17, 3790 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71828-8

Parole chiave: Piattaforme di ghiaccio antartiche, canali basali, riscaldamento oceanico, innalzamento del livello del mare, Acqua Profonda Circumpolare