Ghiacciaio Thwaites e livello del mare entro il 2100

Nell'Antartide occidentale c'è un ghiacciaio che si appoggia sul fondale marino e si allunga nel mare di Amundsen. Si chiama Thwaites e, se si sciogliesse tutto, alzerebbe il livello medio dei mari di 65 centimetri. Quanta parte di quel ghiaccio finirà in mare da qui al 2100 è un'altra domanda, e uno studio uscito il 12 ottobre su Nature Communications risponde con numeri più alti di quelli usati finora: fra 2 e 3 centimetri secondo le ipotesi più realistiche, cioè fino al doppio della media dei modelli precedenti, anche se l'oceano restasse com'era in media fra il 1996 e il 2023.

Dove il ghiaccio tocca il mare

Un ghiacciaio come Thwaites poggia sulla roccia del fondale per gran parte della sua lunghezza, poi verso la costa si stacca e comincia a galleggiare. Il confine fra le due parti si chiama linea di appoggio, in inglese grounding line, e nei modelli è sempre stato trattato come una linea netta: da una parte ghiaccio fermo sulla roccia, dall'altra ghiaccio che galleggia e che il mare scioglie da sotto.

Le immagini radar della costellazione di satelliti ICEYE hanno mostrato che le cose vanno diversamente. Con le maree l'acqua di mare si infila per diversi chilometri sotto il ghiaccio che dovrebbe essere appoggiato, lo solleva a intermittenza e lo scioglie anche lì. Invece di una linea c'è una fascia, larga chilometri, dove il ghiaccio si scioglie da sotto: gli autori la chiamano zona di appoggio.

Come si controlla un modello del ghiacciaio

Il gruppo di ricerca, guidato da Mattia Poinelli dell'Università della California a Los Angeles e del Jet Propulsion Laboratory della NASA, con Eric Rignot dell'Università della California a Irvine, ha usato il modello ISSM (Ice-sheet and Sea-level System Model). Prima di guardare al futuro lo ha messo alla prova sul passato: partendo dallo stato del ghiacciaio a metà degli anni Novanta, ricostruito con i dati dei satelliti ERS e RADARSAT, ha simulato quello che è successo fra il 1996 e il 2023 e lo ha confrontato con quello che i satelliti hanno visto davvero.

In quegli anni la linea di appoggio del tronco principale di Thwaites è arretrata di circa 800 metri l'anno, 25 chilometri in tutto. Nel settore orientale il ritiro è stato fra 400 e 700 metri l'anno, cioè fra 10 e 20 chilometri. Nel periodo simulato il ghiaccio appoggiato si è assottigliato di 32 metri.

Gli autori hanno fatto girare 105 simulazioni, cambiando la larghezza della zona di appoggio, da zero a 6 chilometri, e la velocità con cui l'acqua scioglie il ghiaccio in quella fascia. Le simulazioni senza zona di appoggio, quelle con la linea netta, hanno una probabilità quattro volte più bassa di riprodurre quello che è successo. Le combinazioni che funzionano meglio hanno una zona larga fra 2 e 5 chilometri e uno scioglimento fra 90 e 120 metri di ghiaccio l'anno, valori che secondo gli autori sono coerenti con le osservazioni da satellite e con i modelli dell'oceano.

Di quanto Thwaites può alzare il mare entro il 2100

Il termine di paragone è ISMIP6, il confronto internazionale fra i modelli delle calotte polari: la sua media per Thwaites al 2100 è di 15,2 millimetri, con un margine di incertezza molto ampio (più o meno 21,8). Il nuovo studio ottiene valori diversi a seconda della larghezza della zona di appoggio:

Zona di appoggio	Contributo al livello del mare entro il 2100
nessuna (linea netta)	8,3 ± 3,0 mm
1 ± 1 km	14,3 ± 3,1 mm
3 ± 1 km, in linea con il ritiro osservato in passato	19,4 ± 5,2 mm
5 ± 1 km, vicino a quanto osservato di recente dai satelliti	30,1 ± 5,7 mm

Con la zona larga 5 chilometri, quella più vicina a ciò che i satelliti misurano in questi anni, il contributo arriva a 30 millimetri, circa il doppio della media ISMIP6. In media ogni chilometro in più di zona di appoggio cambia la stima del 22%.

C'è poi un rilievo sul fondale, la cresta di Mouginot, che oggi fa da appoggio e frena il ritiro. Con una zona di appoggio larga 2 o 3 chilometri la probabilità che il ghiacciaio se ne stacchi entro il 2100 è di circa il 45%. Con una zona fra 4 e 6 chilometri, quella stimata dai satelliti in questi anni, sale a circa il 60%, e con 5 o 6 chilometri in alcune simulazioni succede già nel 2038. In quelle simulazioni, superata la cresta, la linea di appoggio raggiunge il rilievo successivo ben prima del 2100.

Una stima prudente, anche se più alta

Questi numeri non tengono conto di un oceano più caldo. Le proiezioni usano per tutto il secolo le condizioni medie del periodo 1996-2023: per questo gli autori considerano le loro stime un limite inferiore, pensato per isolare l'effetto della zona di appoggio. Hanno anche calcolato che un riscaldamento dell'acqua di 0,5-0,7 gradi aumenterebbe la perdita di ghiaccio di circa il 15%, meno di quanto pesi la larghezza della zona di appoggio.

I limiti dichiarati sono diversi. La larghezza della zona è fissa nel tempo, mentre in realtà cambia con le maree, la pendenza del fondale e l'acqua sotto il ghiaccio. Il fronte del ghiacciaio è tenuto fermo, quindi non si contano i blocchi che si staccano e cadono in mare. Lo scioglimento sotto il ghiaccio è calcolato con una formula semplificata, senza simulare le correnti. Infine l'attrito fra ghiaccio e roccia resta costante: secondo gli autori questo può portare a sottostimare quanto il ghiacciaio si assottiglia e accelera. Anche le mappe del fondale hanno incertezze che rendono difficile ricostruire dov'era la linea di appoggio in passato.

Per questo chiedono due cose: che le zone di appoggio entrino nei modelli delle calotte polari, compresi i confronti internazionali come ISMIP6, e che si facciano più misure sul posto, vicino al punto in cui il ghiaccio si stacca dal fondale.