L'esteso ghiaccio marino copriva gli oceani del mondo durante l'ultima era glaciale, che impediva all'ossigeno di penetrare nelle acque profonde dell'oceano, complicando il rapporto tra ossigeno e carbonio, un nuovo studio ha trovato.

"Il ghiaccio marino è effettivamente come una finestra chiusa per l'oceano, " ha detto Andreas Schmittner, uno scienziato del clima presso l'Oregon State University e coautore del documento. "La finestra chiusa tiene fuori l'aria fresca; il ghiaccio marino ha agito come una barriera per impedire all'ossigeno di entrare nell'oceano, come aria viziata in una stanza piena di gente. Se apri la finestra, l'ossigeno dall'esterno può entrare e l'aria non è così stantia."

Le scoperte, pubblicato di recente in Geoscienze naturali , sfidare le ipotesi precedenti sulla relazione tra ossigeno e anidride carbonica nelle acque profonde dell'oceano. La comprensione di questa relazione offre ai ricercatori importanti spunti su come gli oceani del mondo possono rispondere ai cambiamenti climatici, ha detto Schmittner, un professore al College of Earth dell'OSU, Oceano, e Scienze dell'atmosfera.

L'oceano svolge un ruolo importante nel ciclo del carbonio; l'anidride carbonica dell'atmosfera si dissolve nelle acque superficiali, dove le alghe trasformano il carbonio in materia organica. La respirazione di quella materia organica rimuove l'ossigeno mentre il carbonio affonda nelle profondità dell'oceano. Il processo di trasferimento del carbonio dalla superficie dell'oceano alle profondità è noto come pompa biologica.

Attualmente, l'oceano sta perdendo ossigeno e si prevede che questa tendenza continui perché la solubilità dell'ossigeno diminuisce con l'aumento delle temperature. Ciò porterebbe gli scienziati ad aspettarsi concentrazioni di ossigeno più elevate durante l'ultima era glaciale, quando gli oceani erano più freddi, Schmitner ha detto, ma i sedimenti raccolti in precedenza da sotto il fondo del mare mostrano livelli di ossigeno più bassi nell'oceano profondo durante quel periodo.

I ricercatori hanno precedentemente teorizzato che la pompa biologica fosse più forte durante l'ultima era glaciale, aumentando la respirazione del carbonio. Ma questo presuppone che l'ossigeno dell'oceano di superficie sia equilibrato con l'atmosfera, ha detto Schmitner.

Nel loro nuovo lavoro, Schmittner e i suoi colleghi, Ellen Cliff e Samar Khatiwala dell'Università di Oxford, ha utilizzato la modellazione per studiare i livelli di ossigeno più bassi nelle profondità dell'oceano.

Hanno scoperto che lo squilibrio gioca un ruolo importante nel ciclo del carbonio. Le concentrazioni di ossigeno dell'oceano profondo sono state ridotte perché le acque superficiali erano meno equilibrate con l'atmosfera. Lo squilibrio era il risultato del vasto ghiaccio marino principalmente sull'Oceano Meridionale, così come una maggiore fertilizzazione di ferro dall'atmosfera dell'era glaciale, che era più polveroso, ha detto Schmitner.

Ciò significa che i livelli di ossigeno dell'oceano profondo sono informati non solo dal processo di pompaggio biologico, ma anche dal mare ghiacciato, o mancanza di, proprio come la qualità dell'aria di una stanza può cambiare aprendo o chiudendo una finestra, Egli ha detto.

Il metodo dei ricercatori per comprendere il ruolo del ghiaccio marino e di altri processi nei cicli del carbonio e dell'ossigeno oceanici potrebbe essere applicato anche alla futura modellizzazione del clima, ha detto Schmitner.

"I modelli attuali non possono separare gli effetti della pompa biologica sull'ossigeno dell'oceano dal ghiaccio marino o da altre influenze, " ha detto. "Questo cambia la nostra comprensione del processo e le ragioni di tali cambiamenti".