Da IA nuove informazioni sul flusso del ghiaccio antartico

Roma – Un modello di apprendimento automatico profondo, specificatamente di Intelligenza artificiale (IA), messo a punto da ricercatori della Stanford University, Stati Uniti, illustrato in un lavoro su Science, avrebbe permesso di analizzare per la prima volta i dati di telerilevamento ad alta risoluzione dei movimenti del ghiaccio in Antartide e di stabilirne i flussi. Il surriscaldamento climatico sta infatti causando lo scioglimento della calotta glaciale dell’Antartide, contribuendo all’innalzamento del livello del mare in tutto il mondo.L’Antartide contiene abbastanza acqua ghiacciata da poter innalzare il livello globale del mare di circa 58 metri (190 piedi), quindi prevedere con precisione il movimento e l’azione di scioglimento attuali e futuri, è cruciale per poter proteggere le aree costiere.L’innalzamento dei mari avrebbe già aumentato le inondazioni nelle aree basse e nelle isole, accelerando l’erosione costiera e peggiorando i danni causati da uragani e altre forti tempeste. La maggior parte dei modelli climatici disponibili fatica a simulare in maniera accurata il movimento del ghiaccio antartico a causa della diversa provenienza dei dati e della complessità delle interazioni tra oceano, atmosfera e superficie ghiacciata. I ricercatori hanno così combinato un modello di apprendimento automatico profondo basato sulla fisica, con la vasta quantità di dati osservativi resi disponibili nell’era satellitare per ricavare nuove informazioni sul comportamento del ghiaccio nel suo ambiente naturale. La calotta glaciale antartica, la più grande massa di ghiaccio della Terra, pari a quasi il doppio delle dimensioni dell’Australia, agirebbe come una spugna per il pianeta, mantenendo stabili i livelli del mare ed immagazzinando acqua dolce sotto forma di ghiaccio. Gli attuali modelli esistenti, utilizzati per comprendere il movimento della calotta glaciale antartica, che si sta riducendo sempre più rapidamente ogni anno, sono in genere basati su ipotesi di comportamento meccanico del ghiaccio derivate da esperimenti di laboratorio, ma che appaiono troppo semplicistiche. Il ghiaccio formato dall’acqua di mare ha infatti proprietà diverse rispetto al ghiaccio formato dalla neve compattata e le calotte glaciali possono contenere grandi crepe, sacche d’aria o altre dinamiche potrebbero influenzare il movimento della calotta glaciale e il comportamento meccanico complessivo, il cosiddetto modello costitutivo. Tali movimenti non vengono catturati nei modelli esistenti o in un ambiente di laboratorio, diversamente dal modello di apprendimento automatico in grado di analizzare i movimenti su larga scala e lo spessore del ghiaccio. Questi movimenti registrati con immagini satellitari e radar aerei tra il 2007 e il 2018, avrebbero permesso di strutturare nuovi modelli costitutivi, utili a descrivere la viscosità del ghiaccio, ovvero la sua resistenza al movimento o al flusso.In particolare, i ricercatori si sono concentrati su cinque delle piattaforme di ghiaccio galleggianti dell’Antartide che si estendono sull’oceano dai ghiacciai terrestri e che trattengono la maggior parte del ghiaccio glaciale presente.Hanno così scoperto che le parti delle piattaforme di ghiaccio più vicine al continente vengono compresse e che i modelli costitutivi in queste aree sarebbero abbastanza coerenti con gli esperimenti di laboratorio.Man mano che il ghiaccio si allontana dal continente, verrebbe tirato verso il mare subendo una deformazione che fa sì che il ghiaccio acquisisca diverse proprietà fisiche a seconda delle differenti direzioni, secondo il concetto di “anisotropia”. Ciò suggerirebbe che la maggior parte della piattaforma di ghiaccio abbia proprio questa caratteristica fisica mutevole a seconda della direzione assunta. La zona di compressione, la parte vicino al ghiaccio a terra, rappresenterebbe meno del 5% della piattaforma di ghiaccio e il 95% la zona di estensione, secondo i principi della stessa legge anisotropica. Le cause dell’anisotropia della zona di estensione, non sono note e costituiranno un tema di ricerche future, cosi come lo studio delle tensioni che possono causare fratture o distacchi, quando enormi pezzi di ghiaccio si staccano improvvisamente dalla piattaforma, o del punto di partenza da cui si sviluppa la maggiore complessità nei modelli della calotta glaciale. (30Science.com)