La calotta glaciale antartica copre circa il 98% del continente antartico e, con un'area di circa 12,3 milioni di chilometri quadrati e un volume di 26,5 milioni di chilometri cubi, equivalenti a circa il 61% di tutta l'acqua dolce della Terra, è il corpo di ghiaccio più grande del pianeta.

La calotta, il cui spessore medio totale è di circa 2 chilometri, non si presenta del tutto continua in virtù della presenza dei monti Transantartici che, attraversando l'intero continente, la separano di fatto in due calotte glaciali, quella dell'Antartide Occidentale e quella dell'Antartide Orientale.

L'unica altra calotta glaciale attualmente esistente sulla Terra è la calotta glaciale groenlandese, nell'Artide, grande circa due volte la calotta antartica occidentale, ma molto più piccola rispetto a quella orientale, che risulta essere 10 volte più vasta della calotta occidentale. Grazie a quest'ultimo fatto e alla sua maggior elevazione rispetto al livello del mare, la calotta glaciale dell'Antartide Orientale risulta meno vulnerabile ai cambiamenti climatici rispetto a quella occidentale.

Nel XX secolo, la calotta antartica è stata uno dei pochi posti sulla Terra a mostrare un raffreddamento limitato anziché un riscaldamento, ciò nonostante, dagli anni 1950 al 2000, la calotta glaciale dell'Antartide Occidentale si è riscaldata di oltre 0,1 °C a decennio, producendo una tendenza al riscaldamento medio di più di 0,05 °C a decennio in tutto il continente a partire dal 1957. Dopo il 2000, il riscaldamento della calotta occidentale è rallentato e anche la calotta orientale ha iniziato a mostrare una chiara tendenza al riscaldamento; tuttavia, a partire dall'inizio degli anni 2020 è stato registrato un aumento nella sua massa a causa dell’aumento delle precipitazioni che congelano sulla sua parte superiore; tale aumento, comunque, non compensa la perdita di ghiaccio subita dai ghiacciai dell'Antartide Occidentale, tra cui spiccano quelle del Thwaites e del Pine Island.

Secondo alcuni studi, entro il 2100, la perdita netta di ghiaccio dal solo Antartide potrebbe aggiungere circa 11 cm all'innalzamento globale del livello del mare. A ciò va aggiunto che, poiché buona parte della calotta occidentale si trova al di sotto del livello del mare – arrivando a metri sotto al livello del mare presso la fossa subglaciale di Bentley – essa risulta vulnerabile all'instabilità della calotta glaciale marina, che risulta piuttosto difficile da simulare nei modelli della calotta glaciale. Se tale instabilità dovesse innescarsi prima del 2100, essa potrebbe aumentare l'innalzamento globale del livello del mare causato dalla sopraccitata perdita di ghiaccio antartico di decine di centimetri, in particolare con un elevato riscaldamento generale. Peraltro, la perdita di ghiaccio dal continente genera nuova acqua di disgelo a un ritmo di - miliardi di tonnellate all'anno, e quest'ultima, diluendo la salinità dell'acqua di fondo antartica, potrebbe portare all'inversione della circolazione termoalina. Questo fenomeno potrebbe contribuire, nel corso dei secoli, al collasso dell'intera calotta glaciale marina - vale a dire di quella parte di calotta glaciale la cui base poggia su una superficie posta al di sotto del livello del mare -, con un aumento globale del livello del mare stimato in 3,4 metri, se non dell'intera calotta antartica occidentale, il che porterebbe l'innalzamento globale a 4,3 metri.

Secondo recenti scoperte, anche nell’Antartide Orientale la percentuale di ghiaccio che si trova sotto il livello del mare è piuttosto considerevole, tanto che l'innalzamento del livello del mare corrispondente a un suo totale scioglimento sarebbe a pari a 19,2 metri, una quantità enorme, ma comunque molto inferiore ai 53,3 metri di aumento che si otterrebbero con lo scioglimento dell'intera calotta glaciale orientale.

La ricerca paleoclimatica e il miglioramento dei modelli mostrano che è molto probabile che la calotta glaciale dell'Antartide occidentale scomparirà in un lasso di tempo compreso tra i e i anni, anche se il riscaldamento globale non progredirà ulteriormente, e che solamente il ritorno a una temperatura inferiore di almeno 2 °C a quella del 2020 potrebbe salvarla. Tuttavia, diversi secoli di emissioni elevate potrebbero abbreviare la vita della calotta occidentale a soli 500 anni. Per quanto riguarda la calotta orientale, invece, la sua stabilità e vastità fanno sì che il suo completo scioglimento richiederebbe un riscaldamento globale compreso tra 5 e 10 °C e un minimo di anni.

Geografia

Come detto, la calotta glaciale antartica copre un'area di circa 12,3 milioni di chilometri quadrati, con uno spessore medio di circa 2 km e un volume di 26,5 milioni di chilometri cubi, il che, dato il peso specifico del ghiaccio, porta a stimare che essa pesi 24,6 milioni di miliardi tonnellate.

La calotta glaciale antartica è attraversata dai monti Transantartici, una catena montuosa lunga oltre , che la dividono in due sezioni disuguali: la calotta glaciale dell'Antartico Orientale e la più piccola calotta glaciale dell'Antartico Occidentale. Alcune fonti, poi, distinguono la calotta glaciale occidentale dalla calotta glaciale della penisola Antartica, che risulta essere decisamente più piccola rispetto alle altre due.

La calotta occidentale ha una superficie di poco inferiore a , uno spessore medio di circa 1,05 km, con un massimo di circa 2 km, un volume di circa di ghiaccio, di cui 1,1 milioni al di sotto del livello del mare; il ghiaccio che la compone giace su una superficie posta prevalentemente al disotto del livello del mare, costituendo quindi una cosiddetta "calotta glaciale marina". Considerando la conformazione dell'Antartide Occidentale, in assenza della calotta glaciale esso sarebbe per la quasi totalità sommerso dal mare. Ciò fa sì che la calotta occidentale possa essere classificata come un'enorme calotta glaciale marina i cui bordi confluiscono per lo più in enormi piattaforme glaciali, tra cui spiccano la barriera di Ross e la piattaforma glaciale Filchner-Ronne.

La calotta orientale ha invece una superficie di poco inferiore a , uno spessore medio di circa 2,2 km, con un massimo di circa 4,9 km, e un volume di oltre 23 milioni di chilometri cubi. La calotta orientale giace per la maggior parte su suolo posto al di sopra del livello del mare, tuttavia, rilevamenti effettuati nel 2019 nel progetto BedMachine Antarctica, hanno rivelato che proprio nell'Antartide Orientale è presente il punto più basso della superficie terrestre non coperto da acqua, sito in particolare sotto il flusso del ghiacciaio Denman, a oltre sotto il livello del mare. Anche lungo i confini della calotta orientale sono presenti piattaforme glaciali, sebbene molto più piccole e meno numerose delle precedenti, quali ad esempio la Shackleton e la Amery; quest'ultima, in particolare, è alimentata dal flusso del più grande ghiacciaio del mondo, il Lambert.

Storia La formazione di ghiaccio sull'Antartide iniziò nel tardo Paleocene o nel medio Eocene, ossia tra i 60 e i 45,5 milioni di anni fa, per poi intensificarsi circa 34 milioni di anni fa, durante la Grande Coupure, come è conosciuto il grande evento di estinzione avvenuto nella transizione dall'Eocene superiore all'Oligocene inferiore. Allora, i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera erano di circa , ossia diverse migliaia di ppm in meno rispetto ai livelli precedenti. Tale diminuzione, che arrivò a un punto critico di 600 ppm circa 32,8 milioni di fa, fu l'agente principale che intensificò la glaciazione antartica, favorita anche da un periodo in cui l'orbita terrestre favorì estati fresche e, si ritiene, dall'apertura del passaggio di Drake.

Durante l'epoca calda del primo Pliocene, ossia cinque o tre milioni di anni fa, la calotta glaciale dell'Antartide Occidentale diminuì leggermente, e in quel periodo si aprì il Mare di Ross; la calotta glaciale orientale, invece, non subì alcun calo significativo.

Circa 1,07 milioni di anni fa e poi anche durante il periodo Eemiano, circa anni fa, l'estensione della calotta occidentale si era ridotta a tal punto che erano rimaste solo calotte glaciali minori e isolate. Circa anni fa, poi, le dimensioni della calotta occidentale erano paragonabili a quelle attuali, ma in seguito divennero sostanzialmente più grandi, fino a raggiungere i margini della piattaforma continentale antartica durante l'Ultimo massimo glaciale, circa anni fa. Dopodiché, si è ridotta al suo stato preindustriale, circa anni fa.

La calotta orientale, invece, diminuì sostanzialmente la propria estensione durante il medio Miocene, circa 15 milioni di anni fa, ma iniziò a riprendersi circa 13,96 milioni di anni fa. Da allora, è rimasta sostanzialmente stabile, sperimentando cambiamenti "minimi" nella sua estensione superficiale negli ultimi 8 milioni di anni, assottigliandosi di meno di 50 metri rispetto all'Ultimo massimo glaciale.

Riscaldamento della calotta glaciale antartica

L'Antartide è il continente più freddo e secco della Terra, nonché quello con l'elevazione media più elevata, inoltre, esso è circondato dall'oceano Antartico, che è di gran lunga l'oceano che più risulta efficace nel dissipare il calore. Ciò fa sì che le tendenze della temperatura globale emergano più lentamente e meno potentemente in Antartide che altrove, come peraltro previsto anche dai primi modelli climatici.

A partire dal 2009, la ricerca è stata finalmente in grado di combinare i dati storici delle relativamente poche stazioni meteorologiche presenti in Antartide fino alla fine del XX secolo, con le misurazioni satellitari, iniziate solamente nel 1981, così da ottenere dati di temperatura coerenti e retrodatabili fino al 1957. Il risultato è stata la dimostrazione che l'intero continente antartico ha subito un riscaldamento maggiore di 0,05 °C/decennio dal 1957 al 2000, con un raffreddamento nell'Antartide Orientale compensato dall'aumento medio della temperatura di almeno per decennio nell'Antartide occidentale. Ricerche successive hanno poi confermato un chiaro riscaldamento dell'Antartide Occidentale nel XX secolo, ricalcolando però l'entità di tale riscaldamento. Così, studi effettuati su carote di ghiaccio provenienti dalla calotta occidentale e pubblicati nel 2012-3 hanno aumentato le cifre a circa 0,46 °C per decennio. Nel 2022, poi, un altro studio ha ridotto il riscaldamento dell'area centrale della calotta glaciale occidentale tra il 1959 e il 2000 a 0,31 °C per decennio, attribuendolo in modo definitivo all'aumento delle concentrazioni di gas serra causato dall'attività umana.