Secondo un nuovo studio che ha ricostruito l’origine delle antiche polveri conservate nel ghiaccio antartico, la piattaforma di ghiaccio di Ross e la calotta glaciale dell’Antartide occidentale potrebbero essere state molto più piccole durante uno dei periodi caldi più recenti della Terra. Precedenti studi di modellizzazione suggeriscono che lo scioglimento della calotta glaciale dell’Antartide occidentale potrebbe innalzare il livello globale del mare di un valore compreso tra tre e cinque metri. Il team di ricerca ha ora scoperto che le polveri provenienti da regioni vulcaniche e prive di ghiaccio intorno al Mare di Ross hanno sostituito le polveri provenienti dal Sud America, la fonte dominante durante i periodi più freddi. Questo cambiamento di origine, affermano gli studiosi, riflette significative modifiche nell’ambiente del Mare di Ross e nei pattern dei venti regionali causati da una notevole ritirata della calotta glaciale dell’Antartide occidentale.
Lo studio
Pubblicato su Nature Geoscience, lo studio ha analizzato le polveri intrappolate in una carota di ghiaccio costiera antartica che risale all’ultimo periodo interglaciale (caldo), circa 129.000-116.000 anni fa. Le particelle di polvere portano con sé impronte chimiche che ne rivelano l’origine, consentendo ai ricercatori di ricostruire come le fonti di polvere intorno al Mare di Ross siano cambiate con il riscaldamento climatico.
“Abbiamo trovato una traccia vulcanica, raramente osservata prima nel ghiaccio antartico durante un periodo caldo, e inizialmente è stato davvero sconcertante“, ha affermato la coautrice Sarah Aarons, geochimica presso il Lamont-Doherty Earth Observatory, che fa parte della Columbia Climate School. “La presenza di materiale roccioso vulcanico nella polvere ha suggerito che alcune zone della regione del Mare di Ross potrebbero essere state esposte durante quel periodo caldo“, ha aggiunto Aarons, che è anche professoressa assistente presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente della Columbia.
Leggere la polvere
Lo studio ha utilizzato una carota di ghiaccio prelevata nella Allan Hills Blue Ice Area, nell’Antartide orientale. Il sito si trova vicino al margine della calotta glaciale dell’Antartide orientale e a circa 100km dal Mare di Ross, il che lo rende particolarmente sensibile ai cambiamenti ambientali lungo la costa antartica. Le aree di ghiaccio blu espongono ghiaccio antartico molto antico insolitamente vicino alla superficie, grazie a una combinazione di flusso glaciale ed erosione superficiale. Questa esposizione ha permesso agli scienziati di accedere con relativa facilità a ghiaccio che ha registrato sia le fredde condizioni glaciali che hanno preceduto l’ultimo periodo interglaciale, sia la transizione verso di esso.
Il team di ricerca ha misurato la concentrazione, la granulometria e la composizione chimica della polvere minerale conservata nella carota di ghiaccio. Durante il periodo glaciale più freddo che ha preceduto l’ultimo periodo interglaciale, la polvere presentava una firma chimica coerente con quella del Sud America meridionale, una fonte ben nota di polvere antartica nei climi glaciali.
Durante il periodo interglaciale più caldo, il ghiaccio ha iniziato a registrare materiale roccioso vulcanico giovane proveniente da regioni libere dai ghiacci vicino allo Stretto di McMurdo, nel Sistema di Rift dell’Antartide occidentale. Il ghiaccio antartico dei periodi caldi contiene in genere molta meno polvere rispetto al ghiaccio glaciale, il che rende il rilevamento di un segnale vulcanico degno di nota. L’assenza di strati vulcanici distinti nella carota di ghiaccio supporta l’interpretazione secondo cui il materiale proviene da terreni antartici esposti piuttosto che da eruzioni vulcaniche isolate.
Anche le caratteristiche delle particelle di polvere sono cambiate. I ricercatori hanno trovato granelli più grandi e angolari durante il periodo caldo, comprese particelle grossolane difficili da trasportare per lunghe distanze tramite il vento. Questa scoperta ha rafforzato l’ipotesi di un’origine antartica vicina.
“Più grande è la particella, più velocemente cadrà dall’atmosfera“, ha affermato l’autore principale Austin Carter, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Princeton. “Il ghiaccio dell’ultimo periodo interglaciale conteneva una maggiore quantità di queste particelle grossolane, il che indica una fonte di polvere molto più vicina all’Antartide piuttosto che materiale trasportato attraverso l’Oceano Antartico”.
Ricostruire un diverso Mare di Ross
Per comprendere cosa potrebbe aver determinato il cambiamento nelle fonti di polvere, i ricercatori hanno combinato i dati delle carote di ghiaccio con simulazioni di modelli climatici. Hanno testato tre diversi scenari della calotta glaciale del Mare di Ross – preindustriale, parzialmente collassata e completamente collassata – per verificare se fossero in grado di riprodurre i dati relativi alla polvere.
“Le nostre simulazioni mostrano che la perdita di ghiaccio della piattaforma di ghiaccio di Ross si traduce in un aumento del flusso di polvere, dell’accumulo di neve e della velocità del vento lungo la costa del Mare di Ross verso il sito di prelievo della carota di ghiaccio di Allan Hills“, ha affermato Carter. “Questo supporta l’idea di un Mare di Ross aperto e persino di una calotta glaciale dell’Antartide occidentale ridotta durante l’ultimo periodo interglaciale”.
La piattaforma di ghiaccio galleggiante di Ross agisce come una barriera che rallenta il movimento del ghiaccio dalla calotta glaciale dell’Antartide occidentale verso l’oceano. Gran parte di questa calotta glaciale poggia su roccia al di sotto del livello del mare, il che la rende particolarmente vulnerabile al ritiro se la piattaforma di ghiaccio di Ross si indebolisce o scompare.
Una finestra su un’Antartide più calda
L’ultimo periodo interglaciale è uno degli esempi naturali più chiari a disposizione degli scienziati di un mondo solo marginalmente più caldo di oggi. Le temperature in quel periodo erano comprese tra 0,5 e 1,5°C al di sopra dei livelli preindustriali, eppure si stima che il livello del mare fosse significativamente più alto di quello attuale.
Per i ricercatori che studiano il ghiaccio antartico, questo periodo offre un importante termine di paragone per comprendere come le calotte glaciali reagiscono a un riscaldamento relativamente modesto. “Se sappiamo che durante l’ultimo periodo interglaciale probabilmente avevamo una piattaforma di ghiaccio di Ross ridotta o inesistente e una calotta glaciale dell’Antartide occidentale di dimensioni ridotte, questo potrebbe non essere di buon auspicio per la futura stabilità della calotta glaciale dell’Antartide occidentale”, ha affermato Aarons.
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?