Le temperature nell'Artico stanno attualmente salendo da due a tre volte più velocemente della media globale. Il risultato - e, grazie agli effetti di feedback, anche la causa - sta diminuendo il ghiaccio marino. In uno studio pubblicato nel volume effettivo di Comunicazioni sulla natura , ricercatori geo-climatici presso l'Istituto Alfred-Wegener, Il Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI) mostra che, nel corso della storia del nostro pianeta, Il ghiaccio marino estivo si trovava nell'Artico centrale in periodi caratterizzati da temperature globali più elevate - ma meno CO2 - rispetto a oggi.

Le previsioni per il futuro dell'Artico possono essere affidabili solo quanto i modelli e i dati su cui si basano. Gli scenari previsti dai modellisti climatici variano notevolmente, e non è chiaro quando possiamo aspettarci di vedere l'Oceano Artico privo di ghiaccio in estate. Allo stesso tempo, c'è un notevole interesse pubblico per previsioni affidabili riguardanti lo sviluppo del ghiaccio marino artico nei prossimi decenni, in modo da avere una base per una pianificazione strategica a lungo termine.

I ricercatori dell'Istituto Alfred Wegener hanno ora analizzato più da vicino la storia glaciale dell'Artico centrale con l'aiuto dei dati del nucleo di sedimenti e delle simulazioni climatiche. I loro risultati indicano che la regione era sede di ghiaccio marino durante l'ultimo periodo interglaciale, tra 115, 000 e 130, 000 anni fa. "Grazie ai dati del nucleo di sedimenti, abbiamo prove evidenti che, durante l'ultimo interglaciale circa 125, 000 anni fa, l'Oceano Artico centrale era ancora coperto di ghiaccio marino durante l'estate. In contrasto, in una zona a nord-est di Spitsbergen, il ghiaccio marino estivo praticamente scomparve, " spiega il prof. Rüdiger Stein, un geologo presso l'Istituto Alfred Wegener e primo autore del Comunicazioni sulla natura studio, aggiungendo, "Ciò è confermato anche dalle simulazioni climatiche eseguite dai modellisti AWI coinvolti nello studio".

Però, confrontando i risultati delle simulazioni climatiche per la più recente interglaciale con calcoli di scenario per il futuro rivela differenze sostanziali:grazie alla radiazione solare più intensa, allora anche le temperature dell'aria alle latitudini più elevate erano di qualche grado più alte di quelle attuali. Però, la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera - circa 290 ppm (parti per milione) - era di ca. 110 ppm inferiore al livello attuale, come mostrano i dati sulle carote di ghiaccio dell'Antartico. Per i loro calcoli di scenario, i modellisti AWI hanno inserito concentrazioni di CO2 atmosferica superiori a 500 ppm, un livello in linea con le previsioni rilasciate dal Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC). In queste condizioni, un ritiro sproporzionatamente rapido del ghiaccio marino estivo nell'Oceano Artico centrale nel corso dei prossimi decenni, seguita dalla sua completa scomparsa - a seconda di quanto velocemente aumentano i livelli di CO2 - circa 250 anni da oggi, c'è da aspettarselo. I risultati dello studio rivelano la complessità dei processi che modellano il cambiamento climatico nell'Artico e indicano variazioni spaziali e cronologiche significative nella copertura di ghiaccio marino. Per rallentare il riscaldamento dell'Artico e la perdita permanente di ghiaccio marino, è fondamentale ridurre il livello delle emissioni di CO2 di origine antropica nell'atmosfera.

Ai fini del loro studio, i ricercatori hanno utilizzato i cosiddetti "proxy", indicatori che contengono informazioni sulle condizioni ambientali passate. Si sono concentrati su proxy organici, noti anche come biomarcatori. Alcuni di questi biomarcatori sono prodotti da alcune specie di alghe, tra i quali un gruppo si trova solo in acque superficiali aperte, mentre i membri di un altro gruppo vivono solo nel ghiaccio marino (o lo hanno fatto nel lontano passato della Terra). "Quando confermiamo la presenza di questi biomarcatori algali nei nostri strati di sedimenti, ci permette di trarre conclusioni sull'ambiente deposizionale e le condizioni ambientali al rispettivo momento, " dice Stein. Poiché i gruppi di biomarcatori che hanno studiato si basano sulle alghe - cioè, sulle piante che richiedono luce per la fotosintesi - l'assenza di entrambi i gruppi è un indicatore importante di una copertura di ghiaccio molto spessa e in gran parte contigua. Tali condizioni renderebbero impossibile la fotosintesi, sia per le alghe nelle acque superficiali direttamente sotto il ghiaccio sia per quelle che vivono più in profondità nel ghiaccio vicino all'interfaccia ghiaccio-acqua.

Oltre a queste preziose nuove intuizioni sulla distribuzione del ghiaccio marino durante l'ultimo interglaciale, lo studio ha prodotto anche un'altra scoperta entusiasmante, uno riguardante l'estensione delle calotte glaciali circum-artiche durante la glaciazione di Saale. Come riferisce Stein, "Verso la fine della glaciazione Saale (circa 140, 000 a 150, 000 anni fa), i ghiacciai molto probabilmente si estendevano oltre la piattaforma esterna. Hanno prodotto masse di aria fredda che si sono riversate in mare come potenti venti autunnali (venti catabatici) e hanno creato grandi distese di acque aperte (polinia) - un processo ancora frequentemente osservato nel continente antartico".

Queste condizioni sembrerebbero contraddire le ipotesi avanzate da ricercatori internazionali (Jakobsson et al., 2016), che ha postulato nel 2016 che i ghiacciai del Nord America e dell'Eurasia si sono espansi oltre la piattaforma continentale durante la glaciazione di Saale e in mare aperto, coprendo l'intero Oceano Artico con uno strato di ghiaccio solido dello spessore di quasi un chilometro. "Eppure i nostri dati sui biomarcatori mostrano condizioni di vita accettabili per il fitoplancton e le alghe del ghiaccio marino, vale a dire acque aperte e copertura di ghiaccio stagionale - un'ampia differenza rispetto al ghiaccio spesso chilometri, " dice Rüdiger Stein. Tuttavia, il geologo continua a spiegare, "Detto ciò, una sequenza cronologica di strati di ghiaccio spessi estremamente estesi (simile a quanto ipotizzato da Jakobsson et al.) seguita da formazione di ghiaccio marino con polinia sembra essere possibile, come hanno dimostrato i risultati iniziali delle nostre indagini sulla cresta meridionale di Lomonosov. Per approvare finalmente questo, però, approfondimenti approfonditi, soprattutto di carote di sedimenti ben datate, sono necessari."