Dopo la pensiola antartica, si torna a parlare di Antartide, ma della calotta questa volta: periodi di improvviso scioglimento nella calotta glaciale antartica sono stati scoperti in un nuovo registro climatico risalente a oltre 20 milioni di anni fa, grazie a un team di geoscienziati guidati dall’Università di Leicester e dall’Università di Southampton.
La calotta glaciale antartica e la sua storia geologica
Pubblicato sulla rivista Nature Communications, lo studio rivela quanto le prime ere glaciali del nostro pianeta fossero sensibili all’influenza dell’orbita eccentrica della Terra attorno al Sole, suggerendo che la calotta glaciale antartica sia meno stabile di quanto si pensasse in precedenza.
Lo studio offre anche uno sguardo su come potrebbe comportarsi l’Antartide in un mondo senza la calotta glaciale della Groenlandia, destinata a sciogliersi se le emissioni di gas serra non saranno ridotte.
I dati mostrano che la calotta glaciale antartica ha variato le sue dimensioni nel corso della sua storia. Queste variazioni avvengono regolarmente, come un battito cardiaco; tuttavia, i registri climatici provenienti da diversi punti dell’oceano mostrano “ritmi” diversi di questo battito nelle prime ere glaciali antartiche.
Ciò non dovrebbe essere possibile, poiché l’impronta del crescere e diminuire della calotta glaciale antartica nel registro climatico dovrebbe essere identica ovunque nell’oceano, così come non dovrebbe essere possibile che la gamba abbia un ritmo cardiaco diverso dal braccio.
I ritmi della calotta
Questi ritmi del “battito cardiaco” sono causati dalla forma dell’orbita terrestre attorno al Sole nel corso di centinaia di migliaia o milioni di anni e quando l’orbita terrestre è più eccentrica, la distanza della Terra dal Sole varia maggiormente durante l’anno, esponendola a più calore quando è più vicina e a meno calore quando è più lontana.
L’aumento di calore altera il sistema climatico terrestre, causando il rapido scioglimento della calotta glaciale, pertanto quando l’orbita terrestre è più circolare, la calotta glaciale è più stabile e lo scioglimento è meno intenso.
Questo nuovo studio, finanziato dal Natural Environment Research Council (parte di UK Research and Innovation) e dalla Fondazione Tedesca per la Scienza (DFG), esamina il periodo tra 28 e 20 milioni di anni fa, quando la Terra era più calda di oggi ed esistevano solo le calotte glaciali antartiche.
Utilizzando dati ottenuti da carote geologiche recuperate durante una spedizione dell’Integrated Ocean Drilling Program (IODP), la ricerca presenta un nuovo registro climatico di riferimento per confrontare i dati esistenti e migliorare l’accuratezza dei modelli climatici che ricostruiscono i cambiamenti climatici del passato e queste conoscenze sul passato aiutano a comprendere l’impatto dello scioglimento della calotta glaciale antartica in futuro.
Il primo autore, il dottor Tim van Peer, della School of Geography, Geology and the Environment dell’Università di Leicester, ha dichiarato: “Dalla nostra ricerca emerge che la calotta glaciale antartica è più instabile di quanto si pensasse. Dimostriamo quanto fosse sensibile la calotta glaciale antartica primordiale ai cambiamenti nell’orbita e nell’asse terrestre.
I cambiamenti climatici e la loro influenza sulla calotta glaciale antartica
“I cambiamenti climatici del passato hanno posto fine rapidamente ad alcune delle prime ere glaciali antartiche e causato enormi quantità di scioglimento. ‘Rapidamente’ si intende su scale temporali geologiche, non così rapidamente come ci si aspetta durante i cambiamenti climatici moderni. Non possiamo presumere che la calotta glaciale antartica odierna sia stabile. Se le emissioni di gas serra continueranno senza controllo, ci stiamo avviando verso lo scioglimento di una grande parte della calotta antartica. Dobbiamo mitigare i cambiamenti climatici riducendo le emissioni. Questo è l’unico modo per non oltrepassare punti critici nella stabilità della calotta glaciale antartica.”
La ricerca ha analizzato campioni provenienti da carote geologiche ottenute nell’Atlantico nord-occidentale durante una spedizione IODP nel 2012 e i microorganismi presenti in queste carote registrano la chimica dell’oceano sotto forma di isotopi di ossigeno nei loro gusci.
Misurando il rapporto tra gli isotopi di ossigeno, gli scienziati possono determinare se la calotta glaciale si è espansa o ridotta e stabilire una cronologia dalla profondità di quel campione nelle carote.
Il professor Paul Wilson, investigatore principale del progetto all’Università di Southampton, ha spiegato: “Può sembrare sorprendente sapere che misuriamo il battito della calotta glaciale antartica effettuando una semplice analisi chimica su gusci fossili delle dimensioni di una capocchia di spillo prelevati dal fondo del mare dall’altra parte del mondo. Ma la cosa davvero straordinaria è che possiamo farlo attraverso il registro geologico per decine di milioni di anni. Le scienze della Terra riguardano il viaggio nel tempo nel passato e ci insegnano sempre lezioni per comprendere il nostro futuro.”
IODP è un programma internazionale di ricerca marina pubblicamente finanziato da 21 paesi, che esplora la storia e le dinamiche della Terra registrate nei sedimenti e nelle rocce del fondo marino e monitora gli ambienti sotto il fondale.
Grazie a piattaforme multiple (una caratteristica unica di IODP) gli scienziati campionano la biosfera profonda e l’oceano sotto il fondale, i cambiamenti ambientali, i processi e gli effetti, nonché i cicli e le dinamiche della Terra solid e questa specifica ricerca utilizza campioni raccolti durante la spedizione 342 e rappresenta il risultato di anni di lavoro di una collaborazione tra più paesi(principalmente Regno Unito e Germania).
L’Università di Leicester è coinvolta in IODP dagli anni ’80 e ha partecipato a decine di spedizioni in tutto il mondo e nell’ultimo anno, gli scienziati dell’Università di Leicester hanno partecipato alle spedizioni IODP 389 ‘Hawai’ian Drowned Reefs’ e 405 ‘Tracking Tsunamigenic Slip Across the Japan Trench (JTRACK)’.
