Doline giganti delle dimensioni di isolati che si formano nel fondale marino artico

Marino gli scienziati hanno scoperto profonde doline, una più grande di un isolato di edifici di sei piani, e colline piene di ghiaccio che si sono formate “straordinariamente” rapidamente in una parte remota del artico fondale marino.

La mappatura del mare canadese di Beaufort, utilizzando un veicolo sottomarino comandato a distanza e un sonar montato sulla nave, ha rivelato i drammatici cambiamenti che, secondo i ricercatori, stanno avvenendo a causa del disgelo del permafrost sommerso sotto il fondale marino.

I cambiamenti osservati dagli scienziati sono avvenuti tra il 2010 e il 2019, durante i quali erano state effettuate quattro indagini di mappatura, che coprivano un’area fino a 26 km2.

Un iceberg galleggia oltre l’isola di Bylot nell’arcipelago artico canadese, con gli scienziati marini che ora stanno scoprendo profonde doline nel fondale marino. (AP)

È la prima volta che un’area di permafrost sommerso, uno strato ghiacciato della superficie terrestre, viene rilevata in questo modo, e non si sa quanto siano diffusi cambiamenti simili altrove nell’Artico.

Sulla terraferma, lo scongelamento del permafrost ha portato a cambiamenti radicali nel paesaggio artico, inclusi crolli del suolo, la formazione e la scomparsa di laghi, l’emergere di cumuli chiamati pingos e crateri formati da scoppi di gas metano contenuto nel permafrost.

Queste caratteristiche estreme hanno colpito infrastrutture come strade e condutture.

“Sappiamo che stanno avvenendo grandi cambiamenti nel paesaggio artico, ma questa è la prima volta che siamo stati in grado di implementare la tecnologia per vedere che i cambiamenti stanno avvenendo anche al largo”, ha affermato il geologo marino Charlie Paull, uno scienziato senior del Monterey Bay Aquarium Research Institute e uno dei principali autori di uno studio sul fenomeno pubblicato lunedì sulla rivista scientifica peer-reviewed PNAS.

“Chiaramente, cambiamenti così importanti avrebbero implicazioni significative per qualsiasi infrastruttura che potrebbe essere posizionata sul fondo del mare. Attualmente, ci sono poche infrastrutture in questa remota regione dell’Artico. Tuttavia, questo potrebbe cambiare poiché il riscaldamento continuo rende la regione più accessibile”, Ha aggiunto.

Circa un quarto della terra nell’emisfero settentrionale è coperto dal permafrost, ha affermato Paull, comprese vaste aree sotto il mare.

Questo perché alla fine dell’ultima era glaciale, circa 12.000 anni fa, ampie zone di permafrost furono sommerse dallo scioglimento dei ghiacciai e dall’innalzamento del livello del mare.

Nei 26 km2 area di studio, mappata nel 2010 e di nuovo nel 2019, i ricercatori hanno trovato 41 buchi ripide nella mappatura più recente che prima non c’erano.

I fori erano approssimativamente circolari o di forma ovale e avevano una profondità media di 6,7 m.

Il cambiamento più grande è stato una depressione profonda 29 m, lunga 225 m e larga 95 m, delle dimensioni di un isolato composto da edifici a sei piani.

Il ghiaccio marino si rompe mentre il rompighiaccio finlandese MSV Nordica attraversa il passaggio a nord-ovest attraverso lo Stretto di Victoria nell'arcipelago artico canadese, sopra le gigantesche doline che si formano nel fondo del mare.
Il ghiaccio marino si rompe mentre il rompighiaccio finlandese MSV Nordica attraversa l’arcipelago artico del passaggio a nord-ovest, sopra le gigantesche doline che si formano nel fondo del mare. (AP)

Il team di ricerca ha anche trovato “numerose” colline, tipicamente 50 m di diametro e 10 m di altezza, che contenevano ghiaccio.

Sono simili ai pingos – cumuli pieni di ghiaccio che si trovano sulla terraferma – afferma lo studio.

Nel 2013 e nel 2017 si sono svolte indagini su aree più piccole del fondale marino, consentendo ai ricercatori di comprendere i cambiamenti in modo più dettagliato.

Evgeny Chuvilin, un ricercatore della Skoltech in Russia che ha studiato il permafrost siberiano, ha affermato che è stato sorprendente vedere cambiamenti come questi che si verificano in così poco tempo.

“Il degrado del permafrost è un processo lento. Di solito parliamo di centimetri all’anno. Questo qui è più di un semplice degrado, è anche un cambiamento qualitativo. Quindi, direi che sì, è inaspettato da vedere”, ha affermato Chuvilin. chi non è stato coinvolto nella ricerca, ha detto.

“In letteratura sono state espresse ipotesi sulla possibilità di tali processi, ma questa è la prima volta che sono state osservate direttamente”.

In alcune parti dell’Artico russo sono stati scoperti enormi crateri che si sono formati quando l’accumulo di sacche di gas metano nel terreno è esploso spontaneamente.

Tuttavia, i ricercatori del Beaufort Sea hanno escluso un’origine simile per le doline marine che hanno scoperto. La squadra non ha trovato rocce e terra sul fondo del mare che sarebbero stati dispersi da un’esplosione del genere.

Un veicolo subacqueo autonomo viene recuperato dopo aver completato una missione di mappatura del fondale marino nell'Oceano Artico.
Un veicolo subacqueo autonomo viene recuperato dopo aver completato una missione di mappatura del fondale marino nell’Oceano Artico. (CNN)

Inoltre, l’acqua salmastra (leggermente salata) vicino al fondo marino suggeriva che l’acqua di mare fosse mescolata con l’acqua sotterranea e che il permafrost sottomarino non fosse un sistema sigillato in cui la sovrappressione potesse accumularsi.

Né hanno rilevato quantità significative di metano nelle acque sotterranee che perdono.

“Non abbiamo prove che i rapidi cambiamenti in quest’area siano associati a eventi esplosivi”, ha affermato Paull via e-mail.

Il ruolo del cambiamento climatico

Molti dei cambiamenti del paesaggio osservati sul permafrost terrestre sono stati attribuiti a temperature più calde a causa della crisi climatica, con il riscaldamento dell’Artico due volte più veloce della media globale.

Tuttavia, gli autori hanno affermato che i cambiamenti che avevano identificato non potevano essere spiegati dal cambiamento climatico causato dall’uomo.

“Dato che questo è il primo studio sul decadimento del permafrost sommerso, non disponiamo di dati a lungo termine per la temperatura del fondale marino in questa regione. I dati che non abbiamo non mostrano una tendenza al riscaldamento in queste acque profonde 150 metri “, ha detto il signor Paull.

Invece, i buchi sono stati probabilmente causati da cambiamenti climatici molto più antichi e più lenti che sono legati, ha detto, alla nostra emergenza dall’ultima era glaciale e sembrano essersi verificati per migliaia di anni.

“Il calore trasportato nei sistemi idrici sotterranei che si muovono lentamente sta contribuendo al decadimento del permafrost sommerso, creando grandi doline in alcune aree e colline piene di ghiaccio chiamate pingos in altre aree”, ha affermato Paull.

La mappatura dei veicoli subacquei autonomi ha dettagliato il terreno del fondale marino insolitamente accidentato lungo il bordo della piattaforma continentale nell'Artico.
La mappatura dei veicoli subacquei autonomi ha dettagliato il terreno del fondale marino insolitamente accidentato lungo il bordo della piattaforma continentale nell’Artico. (CNN)

Le cavità piene d’acqua avevano sostituito il ghiaccio in eccesso che un tempo era contenuto nel permafrost. Quando queste cavità sono crollate, le grandi doline osservate in questo studio si sono formate rapidamente, ha spiegato.

I cumuli simili a pingo si sono formati dove l’acqua salmastra prodotta dal decadimento del permafrost è migrata verso l’alto e si è congelata, riempiendo il fondo del mare di cumuli di ghiaccio.

Sebbene la temperatura delle acque sotterranee fosse sconosciuta, se fosse di un grado centigrado sopra lo zero, potrebbe sciogliere una colonna di ghiaccio nel corso di migliaia di anni, afferma lo studio.

A differenza del permafrost terrestre, che può rispondere su scala da anni a decenni ai cambiamenti climatici, il permafrost sottomarino ha un tempo di risposta molto più lento in termini di impatto climatico, ha affermato Sue Natali, direttrice del programma artico e scienziata senior presso il Woodwell Climate Research Center nel Massachusetts.



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“I cambiamenti descritti in questo studio stanno rispondendo agli eventi che si sono verificati nell’arco di tempo dal centenario al millenario. Detto questo, questi cambiamenti possono ancora avere un impatto sul clima se provocano emissioni di gas serra mentre il permafrost sottomarino si scioglie”.

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