Nell’agosto 2021, l’estensione del ghiaccio marino artico è diminuita più lentamente che nella maggior parte degli anni dell’ultimo decennio e, di conseguenza, l’estensione minima del ghiaccio nel settembre di quest’anno sarà probabilmente una delle più alte dal 2007. Questo è in parte dovuto a una persistente area di bassa pressione collocata nel Mare di Beaufort, che tende a disperdere il ghiaccio e a mantenere le temperature basse. Tuttavia una questione è tuttora aperta: se una vasta area di ghiaccio a bassa concentrazione situata a nord dell’Alaska si scioglierà o meno. Il ghiaccio marino antartico si sta avvicinando al suo massimo stagionale e l’estensione media mensile del ghiaccio in agosto è stata la quinta più grande nella storia delle osservazioni satellitari.
Panoramica delle condizioni
La diminuzione dell’estensione del ghiaccio marino in agosto, è stata relativamente lenta ma costante dopo una pausa nella perdita di ghiaccio avvenuta intorno al 9 agosto. La perdita media giornaliera di ghiaccio è stata di 33.000 chilometri quadrati (12.700 miglia quadrate) al giorno, anche se il tasso di perdita di ghiaccio è aumentato a 51.000 chilometri quadrati (19.700 miglia quadrate) al giorno verso la fine del mese, dal momento in cui le aree situate nei mari di Beaufort e Chukchi hanno iniziato a perdere più ghiaccio. La superficie media mensile di ghiaccio nell’agosto 2021, è stata di 5,75 milioni di chilometri quadrati (2,22 milioni di miglia quadrate) (Figura 1a). Questo è 1,03 milioni di chilometri quadrati (398.000 miglia quadrate) sopra il minimo storico per questo mese stabilito nel 2012 e 1,45 milioni di chilometri quadrati (560.000 miglia quadrate) sotto la media 1981-2010. L’area media del mese è al decimo posto tra le più basse registrate dai satelliti tramite Telerilevamento passivo.
Come descritto precedentemente, l estensione della banchisa artica viene monitorata tramite osservazioni satellitari .Satelliti che utilizzano particolari sensori. Di seguito una breve descrizione.
Con il termine sensore si intende un dispositivo elettronico in grado di rilevare l’energia elettromagnetica proveniente da una scena e di convertirla in informazione, registrandola e memorizzandola sotto forma di segnale elettrico. Una prima e fondamentale classificazione nell’ambito delle differenti modalità di Telerilevamento può essere fatta in base alle funzionalità del sensore utilizzato per la misura della radiazione elettromagnetica. Si distinguono, pertanto, le due seguenti tipologie di Telerilevamento:
- Telerilevamento passivo: il sensore è deputato al solo ricevimento della radiazione elettromagnetica emessa o riflessa dall’oggetto che si sta analizzando
- Telerilevamento attivo: il sensore emette la radiazione elettromagnetica e ne rileva, quindi, anche la frazione che viene riflessa dagli oggetti posti sulla superficie terrestre.
Sulla base di questa distinzione è analogamente possibile classificare i sensori per il Telerilevamento in attivi e passivi.
I sensori passivi, sono strumenti che rilevano la radiazione elettromagnetica riflessa, od emessa naturalmente, dagli oggetti in esame situati sulla superficie terrestre utilizzando fonti naturali, come, ad esempio, il Sole. I sistemi per il Telerilevamento passivo sono di due categorie:
1 i sensori che operano nel visibile e nell’infrarosso vicino e medio, i quali raccolgono la radiazione elettromagnetica emessa dal Sole e riflessa dalla superficie terrestre.
2 i sensori che operano principalmente nell’infrarosso termico, i quali raccolgono le radiazioni emesse direttamente dalla superficie terrestre.
La misura dell’energia riflessa può avvenire solo quando il Sole illumina l’oggetto in osservazione e pertanto non di notte; la rilevazione dell’energia emessa, come nel caso dei sensori operanti nell’infrarosso termico, può essere invece effettuata sia di giorno che di notte. I sensori attivi, invece, rilevano la radiazione elettromagnetica riflessa da un oggetto irradiato da una fonte di energia generata artificialmente da loro stessi. La radiazione emessa raggiunge l’oggetto in osservazione e la sua frazione riflessa viene rilevata e misurata dal sensore, a seguito dell’interazione
con la superficie. I sistemi per il telerilevamento attivo si dividono in sistemi a scattering, quali il lidar, che operano nel visibile e nell’infrarosso, ed in sistemi radar che operano nel range delle microonde. Tra i principali vantaggi offerti dai sensori attivi vi è la possibilità di effettuare misure ad ogni ora del giorno e della notte e, nel caso dei radar, anche in ogni condizione meteorologica.
Alla fine del mese, vaste aree dei mari di Beaufort e Chukchi erano coperte da ghiaccio scarsamente concentrato (dal 25 al 75%; Figura 1b); parte di questo ghiaccio potrebbe ancora sciogliersi o scendere al di sotto della soglia di concentrazione del 15% adottata per calcolare l’area di ghiaccio. Molte altre aree hanno una superficie insolitamente bassa, come lo stretto di Fram, il nord di Spitsbergen e la terra di Franz Josef. Come notato nel nostro rapporto di luglio, zone di acqua aperta prive di ghiaccio rimangono a nord della Groenlandia nel Mare di Vandel, una zona che è risultata raramente aperta negli anni passati. Una piccola chiazza di ghiaccio rimane nel Mare di Kara orientale (Figura 1c)In questo periodo dell’anno, qualsiasi perdita residua di ghiaccio marino è da ricondurre al calore dell’oceano che continua a sciogliere il ghiaccio dal basso (e dai lati), anche quando la temperatura dell’aria in superficie scende sotto 0 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit) e la parte superiore della copertura di ghiaccio comincia a congelare. Anche la compattazione causata dai venti settentrionali può ridurre l’estensione del ghiaccio.
Figura 1a. Il grafico mostra l’estensione del ghiaccio marino artico al 1° settembre 2021, insieme ai dati giornalieri sull’estensione del ghiaccio per i quattro anni precedenti e l’anno record. Il 2021 è mostrato in blu, il 2020 in verde, il 2019 in arancione, il 2018 in marrone, il 2017 in magenta e il 2012 nella linea tratteggiata marrone. La mediana 1981-2010 è evidenziata in grigio scuro. Le aree grigie intorno alla linea mediana mostrano le gamme interquartile e interdecile dei dati. Sea Ice Index data. Credit: National Snow and Ice Data Center
Figura 1b. Questa mappa mostra la concentrazione di ghiaccio marino nell’Artico basata sui dati dell’Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) al 28 agosto 2021. Il giallo indica una concentrazione di ghiaccio marino del 75 per cento e il viola scuro indica il 100 per cento. Credito: Università di Brema
Figura 1c. L’estensione del ghiaccio marino artico nell’agosto 2021 è stata di 5,75 milioni di chilometri quadrati (2,22 milioni di miglia quadrate). La linea viola mostra l’area media di ghiaccio per il 1981-2010 per quel mese.
Sea Ice Index data. About the data Credit: National Snow and Ice Data Center
Le condizioni nel contesto
In agosto, il tempo nell’alto Artico è stato caratterizzato da una coppia di aree medie mensili di alta e bassa pressione atmosferica concentrate rispettivamente nel nord del Mare di Laptev e nel Mare di Beaufort centrale. Queste aree hanno creato forti venti da nord sopra l’Alaska e il Mare di Bering, causando temperature a 925 hPa di circa 1-3 gradi Celsius (2-5 gradi Fahrenheit) sotto la media 1981-2010. Il caldo ha prevalso sulla Siberia settentrionale; le temperature erano di 4-5 gradi Celsius (7-9 gradi Fahrenheit) sopra la media. Un’area persistente di bassa pressione tra la baia di Hudson e l’isola di Baffin ha spinto i venti da sud sulla Groenlandia, causando diversi eventi di temperatura sopra la media in Groenlandia durante il mese.
Figura 2. Questo grafico mostra lo scostamento dalla temperatura media dell’aria nell’Artico al livello 925 hPa, in gradi Celsius, tra il 1° e il 30 agosto 2021. I colori giallo e rosso indicano temperature superiori alla media; il blu e il viola indicano temperature inferiori alla media. Credito: NSIDC per gentile concessione del NOAA Earth System Research Laboratory Physical Sciences Laboratory
Agosto 2021 rispetto agli anni precedenti
Il tasso di perdita di ghiaccio durante questo mese è stato molto più lento che negli ultimi anni, ma ancora vicino al tasso medio registrato nel periodo di riferimento dal 1981 al 2010, risultando il decimo agosto più basso nei dati satellitari. Fino al 2021, il tasso lineare di diminuzione dell’estensione media mensile del ghiaccio marino in agosto è del 10,4% per decennio (Figura 3). Questo corrisponde a 75.000 chilometri quadrati (29.000 miglia quadrate) all’anno. La perdita cumulativa di ghiaccio in agosto durante 43 anni di registrazioni satellitari è di 3,15 milioni di chilometri quadrati (1,22 milioni di miglia quadrate), in base alla differenza dei valori di tendenza lineare nel 2021 e nel 1979. La perdita di ghiaccio dal 1979 in agosto è equivalente a circa due volte la dimensione dello stato dell’Alaska.
Figura 3: L’estensione mensile dei ghiacci di agosto dal 1979 al 2021 mostra una diminuzione del 10,4 per cento nel corso di un decennio. Credito: National Snow and Ice Data Center
Le boe di monitoraggio del bilancio di massa del ghiaccio (IMB) alla deriva nell’Oceano Artico http://imb-crrel-dartmouth.org/imb/) , forniscono dati sia sullo scioglimento superficiale che sull’assottigliamento del ghiaccio sotto la superficie da parte dell’acqua calda dell’oceano. Le boe IMB includono un ecoscandaglio acustico puntato verso il basso situato sopra il ghiaccio per determinare la profondità della neve sul ghiaccio marino, sensori di temperatura (filamento di termistore) nel ghiaccio e un sensore acustico subacqueo puntato verso l’alto per misurare la profondità del fondo del ghiaccio. La combinazione di queste misurazioni fornisce un profilo dello spessore del ghiaccio e della profondità della neve. I dati sono forniti in tempo reale, ma sono soggetti a errori. I dati vengono poi corretti per produrre un record climatico di alta qualità.Nuove boe sono regolarmente installate per sostituire quelle che hanno cessato di funzionare o sono andate alla deriva dall’Oceano Artico all’Atlantico. I dati di una boa nel Mare di Chukchi al largo della costa nord-occidentale dell’Alaska, sono mostrati nella Figura 4 per il periodo che va da aprile ad agosto. I dati mostrano che la crescita del ghiaccio sul fondo è continuata durante il mese di maggio. La neve in superficie ha cominciato a sciogliersi in giugno e il ghiaccio sul fondo ha cominciato a sciogliersi in luglio. Il congelamento della superficie è avvenuto all’inizio di agosto e la fusione del fondo è continuata fino a metà agosto. Questo è tipico del ghiaccio marino – il calore dell’oceano continua a sciogliere il ghiaccio dal basso (e dai lati), anche quando la temperatura dell’aria in superficie scende sotto 0 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit) e la parte superiore della copertura di ghiaccio comincia a congelare. Nel complesso, lo spessore del ghiaccio è diminuito da circa 1,5 metri (4,9 piedi) alla fine di giugno a circa 0,5 metri (1,6 piedi). A partire dalla fine di agosto, il ghiaccio aveva cominciato ad addensarsi a causa del congelamento del fondo.
Figura 4: Questo grafico mostra i dati di una boa di monitoraggio del bilancio di massa dei ghiacci (LMB) nel Mare di Chukchi al largo della costa nord-occidentale dell’Alaska da aprile ad agosto. I dati mostrano che la crescita del ghiaccio sul fondo è continuata a maggio. Lo scioglimento della neve in superficie è iniziato a giugno e il ghiaccio sul fondo ha cominciato a sciogliersi a luglio. Il congelamento superficiale si è verificato all’inizio di agosto e la fusione del fondo è continuata fino a metà agosto. Credito: Cold Regions Research and Engineering Laboratory – Dartmouth Mass Balance Buoy Programme
Lungo la costa delle isole Severnaya Zemlya, persiste una lingua di ghiaccio . Tuttavia, il ghiaccio si è allontanato dalla costa siberiana, aprendo uno stretto canale con poco o niente ghiaccio. Indipendentemente dal ghiaccio, le traversate attraverso il passaggio sono state fatte durante l’estate https://arctic-lio.com/nsr-shipping-traffic-activities-in-june-2021/, supportate da rompighiaccio. Inoltre, c’è stato anche un transito invernale nei mesi di gennaio e febbraio https://www.cbsnews.com/news/russian-tanker-cuts-a-previously-impossible-path-through-the-warming-arctic/.
Nel Passaggio a Nord-Ovest (NWP) attraverso i canali dell’arcipelago canadese, il ghiaccio continua a bloccare tutte le rotte, anche se la concentrazione e l’estensione del ghiaccio in alcune aree è bassa. Ciononostante, la settimana scorsa il rompighiaccio Healy della guardia costiera statunitense, ha lasciato il porto di Seward, in Alaska, per iniziare il transito nella NWP. La missione ha lo scopo di condurre ricerche scientifiche, compresa la mappatura del fondo marino e l’acquisizione di esperienza nella navigazione attraverso il passaggio.
Figura 5: In questa foto, un membro dell’equipaggio della Cutter HEALY della Guardia Costiera si prepara a recuperare un ormeggio per la ricerca oceanografica nel Mare di Chukchi il 2 agosto 2021. Credito: Janessa Warschkow, Guardia Costiera degli Stati Uniti
