Ghiacciai e innalzamento del livello del mare: quanto e quanto velocemente
Il livello medio globale del mare è aumentato di circa 20 centimetri dalla metà del XIX secolo, con un'accelerazione marcata negli ultimi tre decenni. L'origine di questo aumento è distribuita tra più sorgenti: l'espansione termica degli oceani man mano che l'acqua si riscalda, la perdita di massa delle calotte polari della Groenlandia e dell'Antartide, e la fusione dei ghiacciai di montagna al di fuori delle grandi calotte. Ognuna di queste componenti ha una fisica diversa, tempi di risposta diversi e margini di incertezza diversi. Capire come si distribuiscono questi contributi è fondamentale per comprendere le proiezioni e le politiche di adattamento costiero.
I ghiacciai di montagna — il termine tecnico è ghiacciai al di fuori delle calotte polari, o GOIC — hanno un volume totale relativamente modesto rispetto alla Groenlandia e all'Antartide. Se si fondessero completamente, contribuirebbero a un innalzamento del mare di circa 40-50 centimetri. Ma questo volume di ghiaccio risponde al riscaldamento con maggiore rapidità rispetto alle grandi calotte, e la sua perdita è già in corso a un ritmo significativo. Nel primo ventennio del XXI secolo, i GOIC hanno contribuito all'innalzamento del mare per circa un terzo del totale da fusione del ghiaccio.
Come si calcola il contributo al livello del mare
La relazione tra la perdita di massa di un ghiacciaio e l'innalzamento del livello del mare sembra diretta ma contiene una complicazione importante. Solo il ghiaccio che si trovava sopra il livello del mare — e in particolare sopra il livello di equilibrio isostatico con il sottosuolo — contribuisce all'innalzamento del mare quando si fonde. Il ghiaccio dei ghiacciai di calotta che giace al di sotto del livello del mare, come in alcune zone dell'Antartide Occidentale, contribuisce in modo diverso rispetto al ghiaccio di montagna che riposa interamente su terra sopra il livello marino.
Per i ghiacciai di montagna alpini, la conversione dalla perdita di massa al contributo marino è relativamente diretta: ogni gigatonnellata di ghiaccio persa equivale a circa 2,78 micrometri di innalzamento del mare. Sembra poco, ma le perdite annuali globali dei GOIC si misurano in centinaia di gigatonnellate, il che si traduce in un contributo di circa un millimetro all'anno — un valore che si cumula nel tempo.
La Groenlandia: il contributore principale nei prossimi decenni
La calotta groenlandese contiene abbastanza ghiaccio da innalzare il livello del mare di circa 7 metri se si fondesse completamente. Questa fusione totale è altamente improbabile anche negli scenari climatici più sfavorevoli entro il 2100, ma una perdita parziale significativa è già in atto. I dati GRACE e GRACE-FO indicano che la Groenlandia ha perso in media circa 280 miliardi di tonnellate di ghiaccio all'anno nel periodo 2002-2019, con un contributo all'innalzamento del mare di circa 0,77 millimetri all'anno.
Il ghiaccio della Groenlandia si perde attraverso due meccanismi principali: la fusione superficiale, che produce acque di deflusso che scendono a valle attraverso moulin e sistemi di drenaggio subglaciale, e il calving, il distacco di iceberg dai fronti glaciali che terminano in acqua. Il calving è responsabile di una quota significativa della perdita totale, con ghiacciai outlet come il Jakobshavn, il Kangerdlugssuaq e l'Helheim che scaricano quantità colossali di ghiaccio nell'oceano ogni anno.
L'Antartide: l'incognita più grande
L'Antartide contiene il 90 per cento di tutta l'acqua dolce del pianeta sotto forma di ghiaccio — abbastanza per innalzare il livello del mare di oltre 58 metri se si fondesse completamente. La calotta Antartica Orientale, che copre la maggior parte del continente, è relativamente stabile grazie alla sua altitudine elevata e al suo isolamento dai venti oceanici caldi. L'Antartide Occidentale, invece, è una preoccupazione crescente.
La cosiddetta instabilità della lastra glaciale marina (Marine Ice Sheet Instability, MISI) è un meccanismo fisico per cui un ghiacciaio il cui fondo si trova sotto il livello del mare su una superficie che scende verso l'interno può entrare in un regime di ritiro autosostentato. Il Ghiacciaio Thwaites in Antartide Occidentale è il caso più discusso in letteratura: il suo fronte sta arretrando su un letto che si approfondisce verso l'entroterra, e i modelli suggeriscono che potrebbe entrare in un regime di instabilità difficilmente reversibile. Il contributo del solo Thwaites potrebbe raggiungere decine di centimetri nei prossimi secoli.
Le proiezioni per il 2100
Il Sesto Rapporto di Valutazione dell'IPCC (AR6, 2021) ha sintetizzato le proiezioni di innalzamento del livello del mare per diversi scenari emissivi. Nello scenario SSP1-2.6 (basse emissioni), l'innalzamento atteso entro il 2100 rispetto al periodo 1995-2014 è compreso tra 28 e 55 centimetri, con una stima centrale intorno ai 38 centimetri. Nello scenario SSP5-8.5 (alte emissioni), la stima centrale è intorno ai 77 centimetri, ma con una coda superiore che potrebbe superare il metro se i processi di destabilizzazione antartica si attivassero prima del previsto.
Questi valori sembrano modesti rispetto alla scala di variazione del livello del mare nelle ere geologiche passate, ma sono enormi rispetto alla scala temporale a cui le città costiere devono pianificare le loro infrastrutture. Un innalzamento di 50 centimetri trasforma eventi di inondazione che oggi si verificano in media ogni cento anni in eventi che si verificano ogni cinque-dieci anni in molte città costiere europee e asiatiche.
Le comunità costiere già colpite
Le isole basse del Pacifico — le Maldive, Tuvalu, le Isole Marshall, Kiribati — sono già alle prese con l'intrusione salina nelle falde idriche superficiali, l'erosione delle coste e la perdita di suolo agricola causata dall'innalzamento del mare e dall'intensificazione delle onde di tempesta. Questi stati non hanno ghiacciai propri e non hanno contribuito in misura significativa alle emissioni che causano il cambiamento climatico, ma sono tra i più vulnerabili alle sue conseguenze.
In Europa, le città lagunari e deltaizie come Venezia, Rotterdam e Amsterdam hanno implementato sistemi di difesa costiera — dighe mobili, pompaggi, rinforzamento degli argini — che sono stati progettati per scenari di innalzamento specifici. Aggiornare questi sistemi man mano che le proiezioni evolvono richiede investimenti decennali e decisioni politiche che devono essere prese decenni prima che il problema diventi critico.
La misurazione del livello del mare
L'innalzamento del livello del mare viene misurato attraverso due sistemi complementari: i mareografi costieri, che registrano il livello del mare relativo rispetto alla terraferma locale, e l'altimetria satellitare, che misura il livello del mare assoluto con copertura globale. I satelliti della serie TOPEX/Poseidon, Jason-1, Jason-2 e Sentinel-6 hanno fornito una serie temporale continua dal 1992 con precisione millimetrica. Questa serie mostra chiaramente l'accelerazione del tasso di innalzamento nelle ultime tre decadi.
Esplora la mappa globale dei ghiacciai per confrontare l'estensione dei sistemi glaciali che contribuiscono all'innalzamento del mare e comprendere la distribuzione geografica di questo processo globale.