Negli ultimi anni il riscaldamento globale ha lasciato il segno sulle calotte glaciali antartiche. Il ghiaccio “eterno” in Antartide si sta sciogliendo più velocemente di quanto si pensasse in precedenza, in particolare nell’Antartide occidentale più che in quella orientale. La causa potrebbe risiedere nella sua formazione, come ha ora scoperto un team di ricerca internazionale guidato dall’Alfred Wegener Institute: campioni di sedimenti provenienti da carotaggi, combinati con una complessa modellizzazione climatica e della calotta glaciale, mostrano che la glaciazione permanente dell’Antartide è iniziata circa 34 milioni di anni fa, ma non ha interessato l’intero continente come si pensava in precedenza, bensì è rimasta confinata alla regione orientale del continente (Antartide orientale). Solo almeno 7 milioni di anni dopo, il ghiaccio è stato in grado di avanzare verso le coste dell’Antartide occidentale. I risultati del nuovo studio mostrano quanto l’Antartide orientale e quella occidentale reagiscano in modo sostanzialmente diverso alle forzanti esterne, come descritto dai ricercatori sulla rivista Science.
Circa 34 milioni di anni fa, il nostro pianeta subì uno dei cambiamenti climatici più radicali che ancora oggi influenzano le condizioni climatiche globali: la transizione da un mondo serra, con accumulo nullo o molto ridotto di ghiaccio continentale, a un mondo ghiacciato, con ampie aree permanentemente ghiacciate. Durante questo periodo, si accumulò la calotta glaciale antartica. Come, quando e, soprattutto, dove, non era ancora noto a causa della mancanza di dati e campioni affidabili provenienti da regioni chiave, in particolare dall’Antartide occidentale, che documentino i cambiamenti del passato. I ricercatori dell’Alfred Wegener Institute, dell’Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) sono ora riusciti a colmare questa lacuna di conoscenza, insieme ai colleghi del British Antarctic Survey, dell’Università di Heidelberg, della Northumbria University (Regno Unito) e del MARUM (Center for Marine Environmental Sciences) dell’Università di Brema, oltre ai collaboratori delle Università di Aquisgrana, Lipsia, Amburgo, Brema e Kiel, nonché dell’Università della Tasmania (Australia), dell’Imperial College di Londra (Regno Unito), dell’Università di Friburgo (Svizzera), dell’Università di Granada (Spagna), dell’Università di Leicester (Regno Unito), della Texas A&M University (USA), di Senckenberg am Meer e dell’Istituto federale per le geoscienze e le risorse naturali di Hannover, Germania.
Basandosi su una carota di perforazione recuperata dai ricercatori utilizzando la piattaforma di perforazione MARUM-MeBo70 per i fondali marini in una località al largo dei ghiacciai di Pine Island e Thwaites, sulla costa del Mare di Amundsen nell’Antartide occidentale, sono stati in grado di ricostruire per la prima volta la storia dell’alba del continente ghiacciato antartico. Sorprendentemente, non si riscontrano tracce di ghiaccio in questa regione durante la prima fase importante della glaciazione antartica. “Ciò significa che una prima glaciazione permanente su larga scala deve essere iniziata da qualche parte nell’Antartide orientale”, afferma il Dott. Johann Klages, geologo dell’AWI che ha guidato il team di ricerca. Questo perché l’Antartide occidentale è rimasta priva di ghiaccio durante questo primo massimo glaciale. A quel tempo, era ancora in gran parte ricoperta da fitte foreste di latifoglie e da un clima fresco-temperato che impediva la formazione di ghiaccio nell’Antartide occidentale.
L’Antartide orientale e quella occidentale reagiscono in modo molto diverso alle condizioni esterne
Per comprendere meglio dove si sia formato il primo ghiaccio permanente in Antartide, i modellisti paleoclimatici dell’AWI hanno combinato i dati recentemente disponibili con quelli esistenti sulle temperature dell’aria e dell’acqua e sulla presenza di ghiaccio. “La simulazione ha confermato i risultati del nucleo unico dei geologi”, afferma il Prof. Dr. Gerrit Lohmann, modellista paleoclimatico dell’AWI. “Questo cambia completamente ciò che sappiamo sulla prima glaciazione antartica”. Secondo lo studio, le condizioni climatiche di base per la formazione del ghiaccio permanente si sono verificate solo nelle regioni costiere della Terra Vittoria settentrionale dell’Antartide orientale. Qui, masse d’aria umida hanno raggiunto i Monti Transantartici, in forte ascesa, condizioni ideali per la neve permanente e la successiva formazione di calotte glaciali. Da lì, la calotta glaciale si è diffusa rapidamente nell’entroterra dell’Antartide orientale. Tuttavia, ci volle del tempo prima che raggiungesse l’Antartide occidentale: “Solo circa sette milioni di anni dopo le condizioni permisero l’avanzata della calotta glaciale fino alla costa dell’Antartide occidentale”, spiega Hanna Knahl, esperta di modelli paleoclimatici presso l’AWI. “I nostri risultati mostrano chiaramente quanto freddo dovette fare prima che il ghiaccio potesse avanzare fino a ricoprire l’Antartide occidentale che, a quel tempo, era già sotto il livello del mare in molte zone”. Ciò che le ricerche mostrano in modo impressionante è anche la diversa reazione delle due regioni della calotta glaciale antartica alle influenze esterne e ai cambiamenti climatici fondamentali. “Anche un leggero riscaldamento è sufficiente a far sciogliere nuovamente il ghiaccio nell’Antartide occidentale, ed è esattamente la stessa situazione in cui ci troviamo ora”, aggiunge Johann Klages.
I risultati del team di ricerca internazionale sono fondamentali per comprendere l’estrema transizione climatica dal clima serra all’attuale clima glaciale. È importante sottolineare che lo studio fornisce anche nuove informazioni che consentono ai modelli climatici di simulare con maggiore precisione l’influenza delle aree permanentemente ghiacciate sulle dinamiche climatiche globali, ovvero le interazioni tra ghiaccio, oceano e atmosfera. Questo è di fondamentale importanza, come afferma Johann Klages: “Soprattutto alla luce del fatto che potremmo trovarci nuovamente ad affrontare un cambiamento climatico così radicale nel prossimo futuro”.
Utilizzare le nuove tecnologie per ottenere informazioni uniche
I ricercatori sono stati in grado di colmare questa lacuna di conoscenze grazie a una carota di perforazione unica, recuperata durante la spedizione PS104 a bordo della nave da ricerca Polarstern nell’Antartide occidentale nel 2017. La piattaforma di perforazione MARUM-MeBo70, sviluppata presso il MARUM di Brema, è stata utilizzata per la prima volta in Antartide. Il fondale marino al largo dei ghiacciai Pine Island e Thwaites dell’Antartide occidentale è così duro che in precedenza era impossibile raggiungere sedimenti profondi con i metodi di perforazione convenzionali. La piattaforma MARUM-MeBo70 è dotata di una testa di taglio rotante, che ha permesso di perforare circa 10 metri nel fondale marino e recuperare i campioni.