Cosa sono e perché sono importanti gli epishelf lakes: il collasso di una piattaforma glaciale nell’Artico canadese mostra come il riscaldamento globale può far scomparire non solo un lago, ma un intero ecosistema.
Laghi sospesi
Nel cuore dell’Artico esistono dei laghi molto particolari, non hanno bisogno di una conca nel terreno per formarsi, non sono alimentati soltanto da fiumi e precipitazioni e non sono separati dal mare da una normale barriera di roccia. La loro esistenza dipende dal ghiaccio.
Sono gli epishelf lakes, particolari corpi d’acqua dolce che si formano quando l’acqua di fusione proveniente dai ghiacciai rimane intrappolata dietro una piattaforma glaciale, al di sotto invece c’è il mare. Il risultato è un ecosistema sospeso tra due mondi. Uno strato di acqua dolce galleggia sopra l’acqua salata dell’oceano, mantenendo una stratificazione stabile e creando condizioni biologiche difficili da trovare in altri luoghi sul pianeta. Per migliaia di anni queste strutture hanno fatto parte del paesaggio della regione più settentrionale dell’Artico (situata ben oltre il Circolo Polare), mentre oggi stanno scomparendo insieme a ciò che le rende possibili, il ghiaccio.
Il caso più recente e significativo riguarda il Milne Fiord, sulla costa settentrionale dell’isola di Ellesmere nel territorio del Nunavut, Canada. Qui, nel luglio 2020, il collasso di una grande porzione della piattaforma di ghiaccio ha provocato il drenaggio dell’ultimo epishelf lake rimasto nell’Artico canadese. Secondo un nuovo studio pubblicato su Scientific Reports, quell’evento non ha rappresentato soltanto la perdita di una particolare massa di acqua dolce, ma la scomparsa di un intero ecosistema dipendente dalla presenza della piattaforma di ghiaccio (Ice Shelf).
Un lago sopra il mare
La particolarità di questi bacini è tutta nella loro struttura. L’acqua dolce prodotta dalla fusione superficiale di neve e ghiaccio si accumula dietro una piattaforma glaciale e forma uno strato permanente che galleggia sopra l’acqua marina. Nel corso del Novecento, lungo la costa settentrionale dell’isola di Ellesmere, se ne contavano tra dieci e diciassette. Erano sistemi fortemente stratificati, nei quali organismi d’acqua dolce e organismi marini potevano trovarsi sorprendentemente vicini, separati soprattutto dalla differenza di salinità.
Il lago del Milne Fiord era uno degli esempi più particolari dove poter osservare questo fenomeno. Quando fu scoperto nel 1983 raggiungeva circa 18 metri di profondità, nel 2011 però, si era già ridotto a circa 10 metri, mentre la Milne Ice Shelf continuava a perdere spessore. Il monitoraggio iniziato nello stesso anno mostrava inoltre variazioni stagionali legate all’afflusso di acqua di fusione e al successivo drenaggio attraverso un canale scavato nella parte inferiore della piattaforma. La sua esistenza dipendeva quindi da un delicato equilibrio tra acqua dolce, ghiaccio e oceano. Equilibrio che si è spezzato nell’estate del 2020.
Tra il 30 e il 31 luglio, infatti, una serie di fratture preesistenti attraversò la Milne Ice Shelf. Il distacco produsse un enorme iceberg di quasi 65 chilometri quadrati, mentre un’altra porzione della piattaforma si disintegrò in frammenti più piccoli. Complessivamente, il 45% della superficie della piattaforma andò perduto durante l’evento. Il processo, spiegano gli autori, non può però essere attribuito a una singola causa. La piattaforma era da decenni sottoposta a un bilancio di massa superficiale negativo e a una lenta fusione alla base provocata dall’acqua oceanica relativamente calda. Allo stesso tempo presentava già fratture e zone strutturalmente più deboli.
La perdita del ghiaccio marino che normalmente proteggeva la piattaforma dalle onde e dall’azione dell’oceano potrebbe avere ulteriormente aumentato le sollecitazioni. Infine, la presenza di grandi pozze d’acqua di fusione sulla superficie potrebbe aver favorito la cosiddetta hydrofracture, la propagazione delle fratture attraverso il ghiaccio. Il riscaldamento globale quindi non agisce necessariamente attraverso un singolo “colpo”. Più processi possono sommarsi nel tempo, indebolendo progressivamente una struttura fino a renderla vulnerabile a un evento improvviso.
La scomparsa di un ecosistema
La parte forse più significativa della vicenda è ciò che è accaduto dopo il distacco. Le misurazioni effettuate prima e dopo il 2020 mostrano infatti una trasformazione netta. Tra il 2011 e il 2018 lo strato superficiale del lago manteneva una salinità inferiore a 1 grammo per chilogrammo e una profondità relativamente stabile, tra 8 e 12 metri. Già nel 2018 la salinità aveva iniziato ad aumentare, suggerendo che l’integrità della barriera glaciale fosse compromessa. Dopo il collasso della piattaforma, il processo accelerò e nell’estate del 2020 l’acqua superficiale divenne progressivamente più salata, nonostante l’afflusso di acqua di fusione fosse ancora elevato.
Il messaggio era chiaro: l’acqua dolce non veniva più trattenuta nel fiordo, ma defluiva verso l’oceano. Nel 2022 questo strato si era ridotto a soli 2,4 metri ed era stato sostituito da condizioni salmastre. Le successive campagne di monitoraggio non hanno mostrato alcun segnale di ricostituzione e, nel frattempo, il canale attraverso il quale l’acqua defluiva aveva perso il proprio “tetto” di ghiaccio, trasformandosi di fatto in un corso d’acqua aperto verso il fiordo. Il lago non si era semplicemente ristretto, aveva smesso di esistere.
La perdita dell’acqua dolce ha significato anche la perdita delle condizioni biologiche che essa rendeva possibili. Prima del collasso, il Milne Fiord ospitava comunità di organismi tipiche degli ambienti d’acqua dolce artici, tra cui il copepode Limnocalanus macrurus, cianobatteri fotosintetici e batteri del genere Polaromonas. La variazione della salinità rappresenta un importante filtro ecologico per il plancton: il passaggio dall’acqua dolce all’acqua marina ha quindi probabilmente determinato una profonda riorganizzazione delle comunità di fito-, zoo- e batterioplancton, con conseguenze anche sulle reti alimentari e sui processi biogeochimici del fiordo. Quando scompare una piattaforma di ghiaccio quindi non perdiamo soltanto una superficie bianca che fa diminuire l’effetto albedo, ma habitat, comunità biologiche e interazioni ecologiche che esistono proprio per la presenza di quella superficie.
Gli epishelf lakes sono, in questo senso, ecosistemi estremamente fragili, ma sono anche qualcosa di più: veri e propri indicatori dello stato della criosfera.
I laghi che raccontano la salute del ghiaccio
Gli autori definiscono questi ambienti degli ecosistemi “sentinella”, la loro evoluzione può infatti anticipare o accompagnare i cambiamenti della piattaforma glaciale che li contiene. Nel Milne Fiord, l’aumento della salinità osservato a partire dal 2018 aveva già segnalato che qualcosa stava cambiando, prima ancora del grande evento di calving del 2020. In altri casi, la variazione del livello di un epishelf lake è stata utilizzata per ricavare informazioni sullo spessore e sulle condizioni delle strutture glaciali circostanti. Questi laghi possono essere tra gli ambienti più difficili da osservare e allo stesso tempo (paradossalmente), tra quelli capaci di raccontare con maggiore chiarezza ciò che sta accadendo al ghiaccio.
La loro scomparsa è però anche un segnale particolarmente difficile da ignorare, il Milne Fiord si trova infatti nel cuore della cosiddetta Last Ice Area, la regione dell’Artico canadese e groenlandese considerata destinata a conservare più a lungo il ghiaccio marino pluriennale. Eppure, anche qui il cambiamento è ormai evidente.
Il fiordo si sta trasformando da un ambiente permanentemente protetto dal ghiaccio a stagionalmente libero dai ghiacci, seguendo una trasformazione già osservata in altre insenature dell’area e sempre più evidente anche nella Groenlandia settentrionale. Per molte specie, spostarsi verso nord può essere una possibile risposta al riscaldamento. Per un ecosistema che esiste soltanto grazie a una piattaforma di ghiaccio, invece, non c’è un “più a nord” verso cui andare.
Gli epishelf lakes raccontano proprio questo limite, sono nati in un mondo abbastanza freddo da permettere al ghiaccio di costruire una barriera tra acqua dolce e mare. Quando quella barriera cede, non cambia soltanto il paesaggio, ma l’intero sistema che viveva al suo interno. Una volta scomparso il ghiaccio che lo sosteneva, quel mondo non ha semplicemente perso il proprio habitat, ha perso la possibilità stessa di esistere.
Pietro Boniciolli
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