Quali sono i diversi tipi di formazioni di ghiaccio trovate sulla Terra?

Il ghiaccio si trova in tutto il mondo in un'ampia varietà di forme. Più della semplice acqua ghiacciata, le varie forme di ghiaccio raccontano la storia del loro ambiente mentre cambiano con le stagioni e mostrano le tendenze del cambiamento climatico sulla Terra.

Gli scienziati studiano campioni di carote estratti dalle profondità di grandi formazioni di ghiaccio, come calotte polari e ghiacciai, per scoprire come il clima locale è cambiato nel corso di centinaia di anni e per aiutare a prevedere come cambierà il clima in futuro, ha detto Melissa Hage, un ambientalista scienziato e assistente professore all'Oxford College della Emory University in Georgia.

Qui definiamo i termini comuni che descrivono i vari tipi di formazioni di ghiaccio che si trovano in tutto il mondo.

ghiacciai

I ghiacciai sono grandi masse di ghiaccio d'acqua dolce sulla terra che si formano dalla neve che cade che alla fine diventa così pesante da essere compressa in ghiaccio, secondo il National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Le dimensioni dei ghiacciai variano da circa la lunghezza di un campo di calcio (120 iarde o 110 metri) a poche centinaia di miglia di lunghezza e possono essere trovati in tutti i continenti.

Tecnicamente parlando, i ghiacciai sono forme più piccole di calotte e calotte glaciali, che sono tutte grandi masse di ghiaccio che si insinuano lentamente attraverso il paesaggio, indipendentemente da cosa ci sia sotto. Questi giganti di ghiaccio che si muovono lentamente possono attraversare intere catene montuose e persino vulcani attivi, secondo Benjamin Edwards, un vulcanologo del Dickinson College in Pennsylvania, che studia le interazioni tra ghiacciai e vulcani.

I ghiacciai smettono di crescere dove incontrano l'oceano e l'acqua salata più calda scioglie il bordo della massa d'acqua dolce ghiacciata. Il riscaldamento delle temperature oceaniche ha aumentato il tasso di scioglimento dei ghiacciai e di altre formazioni di ghiaccio come iceberg e piattaforme di ghiaccio dentro o vicino all'oceano, secondo Justin Burton, fisico dell'Emory College in Georgia, che studia la fisica della perdita dei ghiacciai. I ghiacciai sono uno dei migliori indicatori ambientali per il cambiamento climatico, a causa dei cambiamenti visibili che subiscono su scale temporali di pochi giorni.

iceberg

Gli iceberg sono grandi masse galleggianti di ghiaccio d'acqua dolce che si sono separate da ghiacciai, lastre di ghiaccio o piattaforme di ghiaccio e sono cadute nell'oceano, secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Per essere chiamato un iceberg, la massa di ghiaccio deve salire più di 16 piedi (4,9 m) sul livello del mare, avere uno spessore compreso tra 98 piedi e 164 piedi (da 30 a 50 m) e coprire un'area di almeno 5.382 piedi quadrati ( 500 mq).

A pezzi di ghiaccio troppo piccoli per essere classificati come un iceberg vengono dati nomi più colorati, secondo NSIDC. Ad esempio, i "bit bergy" sono in genere pezzi di ghiaccio che si sono staccati da un iceberg e sono larghi meno di 15 piedi (5 m). I "Growlers" sono pezzi di ghiaccio un po 'più piccoli, delle dimensioni di un camioncino; e i pezzi di "ghiaccio sfacciato" sono i frammenti di diametro inferiore a 6,5 ​​piedi (2 m).

Gli iceberg possono anche essere di forma tabulare, il che indica che l'iceberg si è spezzato dal bordo di una piattaforma di ghiaccio. Conosciute anche come isole di ghiaccio nell'Artico, queste grandi forme di ghiaccio rettangolari hanno tipicamente cime piatte con lati quasi perpendicolari.

Strato di ghiaccio

Le lastre di ghiaccio sono le più grandi formazioni di ghiaccio del mondo. Queste enormi pianure di ghiaccio coprono più di 50.000 km quadrati, secondo NSIDC. Ci sono solo tre lastre di ghiaccio sulla Terra, che coprono la Groenlandia, l'Antartide occidentale e l'Antartide orientale. Durante l'ultima era glaciale, le calotte glaciali coprivano anche vaste aree del Nord America, Sud America e Nord Europa.

Insieme, secondo NSIDC, oltre il 99% dell'acqua dolce sulla Terra si trova attualmente nelle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide. Gli scienziati stimano che se solo la calotta glaciale della Groenlandia si sciogliesse, il livello del mare aumenterebbe di circa 20 piedi (6 m) e se entrambe le calotte antartiche si sciogliessero, il livello del mare aumenterebbe di 200 piedi (60 m). Tuttavia, ci vorrebbero diverse centinaia di anni perché quelle lastre di ghiaccio si sciolgano.

Negli ultimi decenni, parti della calotta glaciale sopra l'Antartide si sono sciolte costantemente. Anche se può sembrare che solo una quantità relativamente piccola della calotta glaciale si sia sciolta, è sufficiente che abbia causato un aumento dell'elevazione del continente, proprio come l'Islanda alla fine dell'ultima era glaciale, ha detto Edwards. L'Islanda ha attraversato un periodo di aumento del vulcanismo durante quel periodo, potenzialmente a causa del rimbalzo della crosta dopo che il ghiaccio non l'ha più appesantita. Lo stesso risultato potrebbe diventare una preoccupazione per l'Antartide occidentale, ha detto Edwards, "anche se non comprendiamo veramente quella zona abbastanza bene da saperlo con certezza".

Calotte glaciali e campi di ghiaccio

Le calotte glaciali sono lastre di ghiaccio che sono inferiori a 20.000 miglia quadrate (50.000 km quadrati). Queste strutture di ghiaccio si formano tipicamente in regioni polari che sono per lo più piatte e ad alta quota, secondo NSIDC. L'Islanda, ad esempio, è per lo più coperta da calotte glaciali. La calotta glaciale Vatnajökull sul lato est dell'Islanda è la calotta glaciale più grande d'Europa, copre circa 3.127 miglia quadrate (8.100 km quadrati) e ha uno spessore medio di 1.300 piedi (400 m).

I campi di ghiaccio e le calotte polari sono molto simili per dimensioni e posizione e differiscono solo per il modo in cui il flusso di ghiaccio è influenzato dall'ambiente circostante, secondo il National Park Service (NPS). I campi di ghiaccio contengono montagne e creste che spuntano dalla superficie del ghiaccio e alterano il modo in cui il ghiaccio scorre, proprio come un grande masso che fa capolino sopra la superficie di un ruscello, facendo scorrere l'acqua intorno ad esso. Le calotte glaciali, d'altra parte, si costruiscono su qualsiasi terreno e si espandono dal loro centro.

Ice mélange

Un mélange di ghiaccio è essenzialmente una fanghiglia gigante che si forma all'interno dei fiordi glaciali costituiti da ghiaccio marino, iceberg e parenti più piccoli degli iceberg, secondo Burton. Il mélange si forma quando le correnti oceaniche oi venti di superficie non riescono a spostare la massa di ghiaccio fuori dal fiordo, formando un confine parziale tra il ghiacciaio e l'oceano.

I mélange di ghiaccio sono considerati il ​​materiale granulare più grande del mondo a causa della grande quantità di sedimenti sospesi e liquidi contenuti nella granita di ghiaccio, ha detto Burton.

Poiché i mélange di ghiaccio non sono ghiaccio solido, l'acqua dell'oceano relativamente più calda può filtrare attraverso il ghiaccio fino alla faccia del ghiacciaio. Questa caratteristica significa che il mélange di ghiaccio ha una grande influenza su quanto un ghiacciaio si rompe e quanta acqua dolce entra nel fiordo.

Ripiano di ghiaccio

La maggior parte delle piattaforme di ghiaccio della Terra si trova intorno alla costa dell'Antartide, ma possono anche essere trovate ovunque il ghiaccio terrestre, come un ghiacciaio, sfocia nell'oceano freddo, secondo NSIDC. Gli scaffali sono fatti di lastre di ghiaccio galleggianti che si collegano a una massa continentale. Si formano quando il ghiaccio scorre lentamente dai ghiacciai e dalle correnti di ghiaccio sull'oceano, ma il ghiaccio non si scioglie immediatamente a causa delle basse temperature dell'oceano. Gli scaffali vengono quindi costruiti dal ghiaccio aggiuntivo che scorre dai ghiacciai.

Flussi di ghiaccio

I flussi di ghiaccio sono fiumi di lastre di ghiaccio che scorrono relativamente più velocemente del ghiaccio circostante, muovendosi in genere circa 800 m all'anno, in media.

Il ghiacciaio Jakobshavn in Groenlandia, il ghiacciaio a flusso più veloce del mondo, a volte è classificato come un flusso di ghiaccio. Secondo un articolo del 2014 pubblicato sulla rivista Cryosphere, Jakobshavn si muove a una velocità di circa 10,5 miglia (17 km) all'anno.

Mare ghiacciato

Il ghiaccio marino è acqua salata congelata e si trova negli oceani polari remoti. Copre in media circa 9,65 milioni di miglia quadrate (25 milioni di km quadrati) della Terra all'anno, secondo NSIDC.

Il ghiaccio marino è vitale per gli ecosistemi e il clima delle regioni polari e può anche influenzare la circolazione oceanica e il tempo, secondo l'Osservatorio della Terra della NASA. Questi pezzi di ghiaccio di acqua salata riducono l'erosione delle banchise e dei ghiacciai vicino alle coste riducendo al minimo le onde e il vento e creano una superficie isolante per ridurre l'evaporazione dell'acqua e la perdita di calore nell'atmosfera. Durante i mesi estivi più caldi, lo scioglimento del ghiaccio marino rilascia nuovamente i nutrienti nell'oceano ed espone la superficie dell'oceano alla luce solare, entrambi stimolando la crescita del fitoplancton, che sono le fondamenta della rete alimentare marina.

Poiché il clima della Terra subisce rapidi cambiamenti, il ghiaccio marino si è sciolto più rapidamente di quanto possa ricongelare. Ciò è particolarmente evidente nell'Artico, dove le temperature dell'oceano e della terra stanno aumentando più velocemente di quanto non siano in qualsiasi altro luogo sulla Terra, ha detto Edwards.

Terra palla di neve

La Terra congelata, soprannominata Terra palla di neve, si riferisce a periodi nel tempo nella documentazione geologica in cui la maggior parte, se non tutto, del pianeta è stato congelato, secondo il Dartmouth Undergraduate Journal of Science.

"Quattro ere glaciali, tra 750 e 580 milioni di anni fa, potrebbero essere state così gravi che l'intera superficie della Terra, da polo a polo, compresi gli oceani, si è completamente congelata", ha detto Hage. "Una volta che gli oceani polari hanno iniziato a gelare, più luce solare è stata riflessa dalle superfici di ghiaccio bianco e il raffreddamento è stato amplificato".

Gli scienziati stimano che la temperatura media sulla Terra sia scesa a meno 58 gradi Fahrenheit (meno 50 gradi Celsius) durante questi periodi e che il ciclo dell'acqua (il ciclo in cui l'acqua passa tra l'atmosfera, la terra e gli oceani) si sia interrotto.

Ma c'è qualche dibattito sul fatto che la Terra fosse completamente congelata o se ci fossero ancora chiazze di acqua fangosa o aperta all'equatore dove la luce solare poteva entrare nell'acqua e consentire ad alcuni organismi di sopravvivere..

Gli scienziati ritengono che a un certo punto i livelli di anidride carbonica siano aumentati nell'atmosfera, molto probabilmente a causa dei vulcani, che hanno aumentato la temperatura abbastanza da riavviare il ciclo dell'acqua. La maggiore quantità di vapore acqueo nell'aria, oltre all'anidride carbonica, ha innescato un periodo di riscaldamento incontrollato, aumentando le temperature globali a 122 gradi F (50 gradi C) in poche centinaia di anni, ha detto Hage. Lievi variazioni di luce nell'orbita terrestre o nell'inclinazione assiale alla fine hanno portato la temperatura media del pianeta all'attuale temperatura di supporto vitale di 58,6 gradi F (14,9 gradi C).

La ricerca suggerisce che un'enorme esplosione di vita, nota come esplosione del Cambriano, si sia verificata alla fine del periodo delle palle di neve, secondo il Museo di Paleontologia dell'Università della California. È il primo periodo conosciuto all'interno della documentazione fossile in cui i principali gruppi di animali (come brachiopodi e trilobiti) compaiono per la prima volta in un periodo di tempo geologicamente breve (circa 40 milioni di anni).

Risorse addizionali:

• Scopri i programmi di ricerca supportati dal National Snow and Ice Data Center.
• Leggi la ricerca sul ghiaccio marino in corso presso il Polar Science Center dell'Università di Washington.
• Ascolta come suona una piattaforma di ghiaccio antartica in questa registrazione dell'American Geophysical Union (AGU).