L’acqua polare più calda e più salata potrebbe cambiare le correnti oceaniche globali

I ricercatori europei rivelano i rischi dui accelerazione dei cambiamenti climatici futuri

[12 marzo 2018]

In Antartide le banchise di ghiaccio si stanno sciogliendo e stanno cambiando la chimica dell’oceano, il risultato potrebbe essere un cambiamento nelle correnti globali e un maggiore scioglimento dei ghiacciai, E’ quanto emerge dagli studi coordinati dal progetto Ocean Interaction with Antarctic Ice Shelves (Oceanis)  che stanno creando mappe realizzare i modelli del cambiamento climatico.

Un lavoro riassunto su Horizon, il magazine sulla ricerca e l’innovazione dell’Ue, che spiega che «Ai poli nord e sud, i “pozzi” di acqua fredda densa alimentano il cosiddetto nastro trasportatore oceanico globale , un sistema complesso che dipende dal trasferimento di calore e dalla densità che guida le correnti oceaniche in tutto il mondo». Gli scienziati europei di Oceanis spiegano che «Questo sistema regola i climi regionali, ma è minacciato quando grandi quantità di acqua dolce, come il ghiaccio glaciale, arrivano in mare. Lo scioglimento della piattaforma glaciale  significa che nell’oceano verrà scaricato più ghiaccio glaciale e questo rischia di interrompere il nastro trasportatore, perché l’acqua salata diluita e meno densa ha meno probabilità di affondare.

Nell’Antartico, a profondità tra i 500 ei 2000 metri, si può trovare una massa d’acqua salata sorprendentemente calda, chiamata Circumpolar Deep Water e in alcune aree dell’’Antartide, questa acqua calda entra in contatto con la parte inferiore delle banchise e ne scioglie il ghiaccio. Se più acqua salata calda raggiungesse il fondo delle banchise rispetto agli anni precedenti, questo potrebbe alimentare un aumento dello scioglimento delle piattaforme glaciali.

La coordinatrice di Oceanis, Laura Herraiz Borreguero dell’università di Southampton, sta monitorando i movimenti di questa corrente calda e salata, per vedere se ci sono fluttuazioni o cambiamenti rispetto agli anni precedenti e, analizzando e confrontando i dati raccolti da altri ricercatori, ha scoperto che negli ultimi 20 anni la corrente di acqua calda salata è diventata più comune. Gli effetti sono ancora più pronunciati nella regione inospitale dell’Antartide orientale, una parte del continente che è generalmente meno frequentata dell’Antartide occidentale perché è molto più difficile da raggiungere.

Dato che le banchise di ghiaccio agiscono come ostacoli per il flusso di ghiaccio dai ghiacciai antartici, influenzando la velocità con cui i ghiacciai dell’Antartide raggiungono il mare, un aumento dello scioglimento delle banchise significherebbe che i ghiacciai potrebbero scaricare enormi quantità di ghiaccio e d’acqua dolce nell’oceano. La . Herraiz Borreguero sottolinea che «Se perdiamo (le banchisdi ghiaccio), la velocità dei ghiacciai potrebbe essere da quattro a cinque volte più veloce».

La prossima sfida del suo team è quella di determinare con precisione quale impatto avrà il cambiamento nell’acqua profonda circumpolare; «Quello che sto osservando ora è come questo altera le proprietà dell’acqua intorno all’Antartide, anche in relazione alla circolazione dell’Oceano Meridionale. Migliorare la nostra conoscenza delle interazioni banchise ghiacciate-oceano è un passo fondamentale verso la riduzione dell’incertezza nelle proiezioni sul futuro innalzamento del livello del mare».

La circolazione oceanica viene studiata anche da Melanie Grenier del Centre National de la Recherche Scientifique (Cnrs), Francia, che coordina il progetto Gcp-Geotarcitc che fa parte dell’iniziativa internazionale Geotraces che punta a comprendere meglio la circolazione oceanica globale e i cicli marini esaminando la distribuzione degli elementi chimici disciolti e dei particolati sospesi nella colonna d’acqua. La Grenier spiega a Horizon che «Le concentrazioni, le distribuzioni e gli scambi di particelle possono dare molte informazioni agli scienziati su cosa sta succedendo nella colonna d’acqua. Alcune masse d’acqua hanno proprietà distinte, ad esempio sono ricche di sostanze nutritive, povere di nutrienti, calde, fredde, salate o dolci».

Il team della Grenier utilizza il torio-230  come tracciante chimico per monitorare il volume delle particelle e ha scoperto che la composizione dell’acqua al Polo Nord sta cambiando: «L’Artico amerasiano mostra concentrazioni più basse di questo tracciante geochimico rispetto al passato, in linea con la crescente tendenza al ritiro del ghiaccio marino e al successivo aumento delle concentrazioni di particelle». Infatti, meno ghiaccio marino significa che più luce può penentrare nell’oceano e che può svilupparsi più vita, portando ad un aumento dell particolato marino. Meno ghiaccio significa anche maggiore interazione con l’atmosfera, in particolare con il vento, che può aumentare la miscelazione nell’oceano e quindi le particelle che si trovano nei sedimenti vengono ri-sospese nella colonna d’acqua. Sebbene questo di per sé non sia a necessariamente dannoso, indica come il  cambiamenti nella circolazione oceanica potrebbe influire sul nastro trasportatore oceanico globale. Tuttavia, non si sa quanto il cambiamento del sistema sia sensibile, e quindi gli scienziati dovranno continuare a monitorare la situazione.

Horizon evidenzia che «Sia Oceanis che Gcp-Geotarcitc intendono creare mappe basate sulle loro ricerche:  con Oceanis, che dettaglia i punti in cui l’acqua calda raggiunge le banchise di ghiaccio dell’Antartide, e per Gcp-Geotarcitc, che mappa la distribuzione globale di torio-230, con l’input di altri scienziati di Geotraces». Dati che verranno utilizzati sviluppare modelli più dettagliati per prevedere come il nostro pianeta reagirà ai cambiamenti climatici. Questi modelli vengono ancora migliorati dagli scienziati con l’aggiunta di dati sul clima provenienti dai sedimenti marini e dal ghiaccio, utilizzando come filo conduttore le  particelle fini di cenere vulcanica.

Peter Abbott, che lavora per le università di Cardiff e di Berna, dirige il progetto Sharp e spiega che «La tecnica che sto usando si chiama teocrocronologia. Tracciamo le particelle provenienti dalle eruzioni vulcaniche del passato nelle carote di ghiaccio e sedimenti marini. Se riesci a trovare la stessa eruzione, allora può fungere da collegamento tra quei dati, poiché le particelle sono state depositate nello stesso momento in entrambi gli ambienti».

Per analizzare e identificare gli strati di cenere nascosti all’interno del ghiaccio e dei sedimenti marini, il team di Abbott utilizza metodi di laboratorio e microscopia ottica: «Ogni singolo evento vulcanico lascia un’impronta chimica unica sul materiale che espelle – evidenziano gli scienziati –  il che significa che i ricercatori possono utilizzare la cenere per abbinare correttamente i nuclei di ghiaccio e i nuclei dei sedimenti, fornendo agli scienziati informazioni più accurate sui climi passati e, di conseguenza, migliorando i modelli predittivi».

Abbott  conclude: «Se possiamo spiegare come il clima è cambiato in passato,questo ci fornisce una migliore comprensione di come potrebbe essere costretto a farlo in futuro».