Una nuova ricerca rivela l’importanza del ghiaccio marino invernale nella variabilità annuale della quantità di CO2 atmosferica assorbita da una regione dell’Oceano Antartico. Negli anni in cui il ghiaccio marino dura più a lungo in inverno, l’oceano assorbirà complessivamente il 20% in più di CO2 dall’atmosfera rispetto agli anni in cui il ghiaccio marino si forma tardi o scompare presto. Questo perché il ghiaccio marino protegge l’oceano dai forti venti invernali che favoriscono la miscelazione tra la superficie dell’oceano e i suoi strati più profondi, ricchi di carbonio. I risultati, basati sui dati raccolti in un sistema costiero lungo la Penisola Antartica occidentale, dimostrano che ciò che accade in inverno è fondamentale per spiegare questa variabilità nell’assorbimento di CO2.
Lo studio è stato condotto da scienziati dell’Università dell’East Anglia (Uea), in collaborazione con colleghi dell’Alfred Wegener Institute, dell’Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (Awi, Germania), del British Antarctic Survey (Bas, Regno Unito) e dell’Institute of Marine Research (Imr, Norvegia). È stato pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment.
L’oceano globale assorbe circa un quarto di tutta la CO2 che gli esseri umani emettono nell’atmosfera. L’Oceano Antartico è responsabile di circa il 40% di questa e i ricercatori volevano capire perché varia così tanto di anno in anno.
L’Antartide, il ghiaccio e la CO2
L’autrice principale, la dottoressa Elise Droste, della Facoltà di Scienze Ambientali dell’Uea, ha affermato: “il nostro quadro del ciclo del carbonio dell’Oceano Antartico è incompleto e quindi non possiamo prevedere se l’assorbimento di CO2 atmosferica, e quindi il suo contributo alla mitigazione dei cambiamenti climatici, aumenterà, diminuirà o rimarrà lo stesso in futuro. Qualunque cosa accada, influenzerà l’aspetto del nostro clima e la sua velocità di cambiamento. Per migliorare le previsioni, il nostro lavoro suggerisce che dobbiamo studiare come il ghiaccio marino influisce sullo scambio di carbonio tra le zone profonde e quelle superficiali dell’oceano. Per farlo, abbiamo bisogno di più osservazioni invernali nell’Oceano Antartico”.
Gran parte dell’Oceano Antartico che circonda la Penisola Antartica occidentale è ricoperta da ghiaccio marino in inverno, che scompare in primavera e in estate. In primavera e in estate, la crescita del fitoplancton e l’acqua di scioglimento portano a basse concentrazioni di CO2 sulla superficie oceanica. Ciò consente all’Oceano Antartico di assorbire grandi quantità di CO2 atmosferica, riducendo significativamente l’impatto globale delle emissioni antropiche. In inverno, con la formazione del ghiaccio marino, l’oceano sottostante si mescola con le acque più profonde che contengono grandi quantità di carbonio “naturale”, presente nell’oceano da secoli. Questo può causare un aumento della CO2 in superficie, fino al punto da poter essere rilasciata nell’atmosfera. Il ghiaccio marino blocca gran parte di questo “degassamento” di CO2.
Tuttavia, fa parte del naturale ciclo stagionale che una parte di CO2 sfugga all’oceano. Questo equilibrio stagionale implica che la quantità totale di CO2 assorbita dall’Oceano Antartico in un anno dipende spesso da quanta CO2 viene assorbita in estate e quanta ne viene rilasciata in inverno.
“Non abbiamo una buona comprensione di cosa determini questa variabilità annuale, il che rende difficile comprendere appieno il sistema e migliorare la prevedibilità di come cambierà l’assorbimento di CO2 da parte dell’oceano in futuro – ha affermato Droste – uno dei motivi principali è che disponiamo di dati relativamente scarsi sull’Oceano Antartico, soprattutto nel periodo invernale. È estremamente difficile raccogliere dati osservativi nelle difficili condizioni meteorologiche e marine dell’Oceano Antartico, per non parlare della copertura di ghiaccio marino che lo rende inaccessibile anche per la nave rompighiaccio più potente. Tuttavia, questo studio ci fa un passo nella giusta direzione“.
Lo studio
Lo studio si basa sui dati del periodo 2010-2020, una serie temporale gestita e gestita dal Bas, che raccoglie misurazioni durante tutto l’anno lungo la Penisola Antartica occidentale. A Rothera, la stazione di ricerca antartica del Regno Unito, gli oceanologi hanno misurato gli aspetti fisici dell’acqua marina nella Ryder Bay e raccolto campioni per l’analisi di nutrienti e CO2, condotta sia a Rothera che all’Uea. Utilizzando altri dati fisici e chimici raccolti contemporaneamente, il team è stato in grado di studiare perché gli anni con una lunga durata del ghiaccio marino differivano da quelli con una breve durata del ghiaccio marino.
Il Dottor Hugh Venables del Bas ha affermato: “un gruppo di scienziati oceanici ha svernato a Rothera, nella Penisola Antartica, per raccogliere questi e altri campioni, da una piccola imbarcazione o da una slitta per il ghiaccio marino, per creare una serie temporale unica delle condizioni oceanografiche che si sono verificate durante tutto l’anno negli ultimi 25 anni. Questo importante risultato dimostra l’importanza di questo campionamento invernale e auspicabilmente porterà a un maggiore campionamento durante tutto l’anno nell’Oceano Antartico, sia da parte degli esseri umani che tramite tecnologie autonome”.
La professoressa Dorothee Bakker, docente di biogeochimica marina presso l’Uea, ha aggiunto: “il fatto che questi dati siano stati raccolti durante tutto l’anno nello stesso luogo ci consente di indagare quali meccanismi siano importanti per spiegare la variabilità annuale dell’assorbimento di CO2 da parte dell’oceano in questa particolare località, ma possiamo anche utilizzare queste informazioni per comprendere meglio come funziona il resto dell’Oceano Antartico”.
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