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    Temperatura dell'oceano ricostruita negli ultimi 700, 000 anni

    Spettrometro di massa dell'Università di Berna, che serviva per la ricostruzione delle passate concentrazioni di gas nobili. Credito:Markus Grimmer

    I ricercatori dell'Oeschger Center for Climate Change Research dell'Università di Berna hanno ricostruito le prime temperature medie dell'oceano negli ultimi 700, 000 anni utilizzando i dati delle carote di ghiaccio. La nuova conoscenza serve a migliorare la nostra comprensione del sistema climatico.

    Già nel 2008 i ricercatori del carotaggio di Berna hanno potuto dimostrare come la concentrazione di CO 2 nell'atmosfera è cambiata negli ultimi 800, 000 anni. Ora, utilizzando la stessa carota di ghiaccio dell'Antartico, il gruppo guidato dal ricercatore climatico bernese Hubertus Fischer mostra i valori massimo e minimo tra i quali la temperatura media dell'oceano ha oscillato negli ultimi 700, 000 anni. I risultati della ricostruzione sono stati appena pubblicati sulla rivista Clima del passato . I risultati chiave dello studio:le temperature medie dell'oceano sono state molto simili nelle ultime sette ere glaciali, una temperatura media di circa 3,3 gradi C più fredda rispetto al periodo di riferimento preindustriale, come già suggerito da sintesi di temperature di acque profonde da sedimenti marini. Però, temperature oceaniche nei periodi caldi 450, 000 anni fa erano molto più freddi e CO 2 le concentrazioni erano inferiori rispetto al nostro attuale periodo caldo, nonostante la radiazione solare simile. Le nuove misurazioni mostrano che la temperatura dell'oceano è anche modellata dai cambiamenti nella circolazione oceanica. La cosiddetta circolazione globale delle acque profonde ha un impatto significativo sull'accumulo di calore nell'oceano.

    "Per capire come sta cambiando il bilancio termico del sistema climatico, "dice Hubertus Fischer, "dobbiamo capire prima di tutto l'oceano." Per esempio, Il 93% del calore aggiuntivo che gli esseri umani accumulano aumentando i gas serra è attualmente immagazzinato nell'oceano piuttosto che nell'atmosfera. Ciò significa che senza l'assorbimento di calore dell'oceano, l'aumento della temperatura misurato sulla terra a causa del cambiamento climatico indotto dall'uomo sarebbe significativamente maggiore. Però, perché gli oceani hanno una massa enorme rispetto all'atmosfera, le variazioni di temperatura misurate nell'oceano oggi sono molto piccole.

    Un campione di ghiaccio da una carota di ghiaccio antartico. Credito:Daniel Baggenstos

    Sono sufficienti le misurazioni su pochi campioni di ghiaccio

    L'importanza dei dati dell'oceano per la ricerca sul clima è dimostrata dal progetto internazionale ARGO, un sistema di osservazione mobile per gli oceani del mondo con il quale ad esempio misurazioni continue della temperatura fino a una profondità di 2, 000 metri sono stati effettuati dal 2000. Circa 4, Per questo vengono utilizzate 000 boe alla deriva distribuite su tutti gli oceani. Ciò rende l'approccio dei ricercatori di Berna ancora più sorprendente in confronto:"Abbiamo solo bisogno di un singolo campione di ghiaccio polare per la nostra misurazione della temperatura media dell'oceano, " spiega Hubertus Fischer, "ovviamente non siamo neanche lontanamente vicini alla precisione di ARGO, ma al contrario possiamo guardare molto indietro nel passato." Ciò che viene studiato non è l'acqua di mare ghiacciata, ma bolle d'aria intrappolate nel ghiaccio del ghiacciaio dell'Antartide. Nello specifico:i gas nobili argon, krypton, xeno e azoto molecolare. La maggior parte di questi gas si trova nell'atmosfera, solo una piccola frazione si dissolve nell'oceano. Il grado di dissoluzione di ciascun gas nell'acqua di mare dipende dalla temperatura dell'oceano. Perciò, il rapporto variabile di questi gas nei campioni di ghiaccio può essere utilizzato per ricostruire le temperature medie oceaniche del passato.

    Misurazioni di gas ad alta precisione da parte di ricercatori bernesi

    "Il prerequisito per questo metodo sono misurazioni ad alta precisione utilizzando uno spettrometro di massa dinamico, " sottolinea Hubertus Fischer, "che sono state rese possibili dai grandi sforzi di diversi dottorandi e postdoc coinvolti nella pubblicazione". Fondamentali sono anche i metodi di elaborazione e misurazione sviluppati a Berna nell'ambito del progetto MATRICs finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER). Le temperature oceaniche passate sono determinate entro 0,4 gradi C a Berna. Questa precisione permette di ripercorrere gli alti e bassi climatici del passato, poiché la differenza nella temperatura media dell'oceano tra l'era glaciale e le fasi calde negli ultimi 700, 000 anni era di circa 3 gradi C. Oltre al laboratorio di Berna, solo lo Scripps Institute of Oceanography di San Diego, NOI., con cui i ricercatori di Berna lavorano a stretto contatto, ha finora effettuato tali misurazioni in tutto il mondo.


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