I ricercatori hanno scoperto il pezzo mancante del puzzle dietro una rara apertura nel ghiaccio marino antartico, che era quasi il doppio del Galles e si è verificata durante gli inverni del 2016 e del 2017. Uno studio pubblicato su Science Advances rivela un processo chiave che era sfuggito agli scienziati su come l’apertura, chiamata polynya, fosse in grado di formarsi e persistere per diverse settimane. L’articolo è intitolato “Il trasporto del sale guidato da Ekman come meccanismo chiave per la formazione di Polynya in oceano aperto a Maud Rise”.
L’apertura del ghiaccio marino antartico
Il team di ricercatori dell’Università di Southampton, dell’Università di Göteborg e dell’Università della California a San Diego ha studiato la polynya di Maud Rise, dal nome della caratteristica montagna sommersa nel Mare di Weddell, su cui cresce.
Hanno scoperto che la polynya è causata da complesse interazioni tra il vento, le correnti oceaniche e la geografia unica del fondale oceanico, che trasportano calore e sale verso la superficie.
In Antartide, la superficie dell’oceano ghiaccia in inverno, con il ghiaccio marino antartico he copre un’area circa due volte più grande degli Stati Uniti continentali.
Nelle zone costiere, ogni anno si verifica più di un’apertura nel ghiaccio marino antartico. Qui, forti venti costieri soffiano dal continente e spingono via il ghiaccio, esponendo l’acqua di mare sottostante. È molto più raro che queste polinie si formino nel ghiaccio marino artico in mare aperto, a centinaia di chilometri dalla costa, dove i mari sono profondi migliaia di metri.
Aditya Narayanan, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Southampton, che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: “La polinia di Maud Rise è stata scoperta negli anni ’70, quando furono lanciati per la prima volta satelliti di telerilevamento in grado di vedere il ghiaccio marino sull’Oceano Antartico. Persisteva attraverso inverni consecutivi dal 1974 al 1976 e gli oceanografi di allora presumevano che sarebbe stato un evento annuale, ma a partire dagli anni ’70 si è verificato solo sporadicamente e per brevi intervalli.”
La polynya nel Mare di Weddell
“Il 2017 è stata la prima volta dagli anni ’70 che abbiamo avuto una polynya così grande e longeva nel Mare di Weddell.”
Nel corso del 2016 e del 2017, la grande corrente oceanica circolare attorno al Mare di Weddell è diventata più forte. Una delle conseguenze di ciò è che lo strato profondo di acqua calda e salata si solleva, rendendo più facile la miscelazione verticale del sale e del calore con l’acqua superficiale.
Fabien Roquet, professore di oceanografia fisica presso l’Università di Göteborg e coautore della ricerca, ha dichiarato: “Questo risveglio aiuta a spiegare come il ghiaccio marino potrebbe sciogliersi. Ma quando il ghiaccio marino si scioglie, ciò porta ad un rinfrescamento delle acque superficiali“, che a sua volta dovrebbe fermare la miscelazione. Quindi, affinché la polynya possa persistere, deve esserci un ulteriore apporto di sale da qualche parte.
I ricercatori hanno utilizzato mappe del ghiaccio marino antartico rilevate a distanza, osservazioni da galleggianti autonomi e mammiferi marini etichettati, insieme a un modello computazionale dello stato dell’oceano. Hanno scoperto che mentre la corrente del mare di Weddell scorreva intorno a Maud Rise, i vortici turbolenti spostavano il sale sulla cima del monte marino.
Il “trasporto Ekman”
Da qui, un processo chiamato “trasporto Ekman” ha contribuito a spostare il sale sul fianco settentrionale del Maud Rise, dove si è formata per la prima volta la polynya. Il trasporto Ekman prevede che l’acqua si muova con un angolo di 90 gradi rispetto alla direzione del vento che soffia sopra, influenzando le correnti oceaniche.
“Il trasporto di Ekman era l’ingrediente essenziale mancante, necessario per aumentare l’equilibrio del sale e sostenere la miscelazione del sale e del calore verso l’ acqua superficiale“, ha affermato il coautore, il professor Alberto Naveira Garabato, anch’egli dell’Università di Southampton.
Le Polynya sono aree in cui si verifica un’enorme quantità di trasferimento di calore e carbonio tra l’oceano e l’atmosfera. Tanto che possono influenzare il bilancio del calore e del carbonio della regione.
La professoressa Sarah Gille dell’Università della California a San Diego, un’altra coautrice della ricerca, ha affermato: “L’impronta delle polinie può rimanere nell’acqua per diversi anni dopo che si sono formate. Possono cambiare il modo in cui l’acqua si muove e il modo in cui le correnti trasportano il calore“. verso il continente. Le dense acque che si formano qui possono diffondersi attraverso l’oceano globale.
Alcuni degli stessi processi coinvolti nella formazione della polynya di Maud Rise, come la risalita delle acque profonde e salate, stanno anche determinando una riduzione generale del ghiaccio marino nell’Oceano Antartico.
Il professor Gille ha aggiunto: “Per la prima volta da quando sono iniziate le osservazioni negli anni ’70, c’è una tendenza negativa nel ghiaccio marino nell’Oceano Antartico, iniziata intorno al 2016. Prima di allora era rimasta piuttosto stabile”.
