Nell'ultima decade, la China National Arctic Research Expedition (CHINARE) e collaboratori statunitensi hanno studiato i cambiamenti ambientali e climatici dell'Oceano Artico occidentale e hanno assistito a una rapida espansione dell'acqua "acidificata" nella colonna d'acqua superiore. Questa foto mostra il team scientifico che lavora su una stazione del ghiaccio di fronte al rompighiaccio XueLong durante la crociera dell'estate 2010 nel bacino del Canada settentrionale, molto vicino al Polo Nord. Credito:Zhongyong Gao e Di Qi
L'acidificazione degli oceani (OA) si sta diffondendo rapidamente nell'Oceano Artico occidentale sia in area che in profondità, secondo una nuova ricerca interdisciplinare riportata in Cambiamenti climatici naturali da un team di collaboratori internazionali, compreso il professore Wei-Jun Cai dell'Università del Delaware.
La ricerca mostra che, tra gli anni '90 e il 2010 le acque acidificate si sono espanse verso nord a circa 300 miglia nautiche dal versante Chukchi al largo della costa dell'Alaska nordoccidentale fino a poco al di sotto del Polo Nord. Anche, la profondità delle acque acidificate è risultata aumentata, da circa 325 piedi a oltre 800 piedi (o da 100 a 250 metri).
"L'Oceano Artico è il primo oceano in cui vediamo un aumento così rapido e su larga scala dell'acidificazione, almeno due volte più veloce di quello osservato negli oceani Pacifico o Atlantico, " disse Caio, il capo ricercatore principale degli Stati Uniti sul progetto e Mary A.S. Lighthipe Professore della Terra, Oceano, e Ambiente presso UD.
"La rapida diffusione dell'acidificazione degli oceani nell'Artico occidentale ha implicazioni per la vita marina, in particolare vongole, cozze e minuscole lumache di mare che possono avere difficoltà a costruire o mantenere i loro gusci in acque sempre più acidificate, " ha detto Richard Feely, Scienziato senior del NOAA e coautore della ricerca. Le lumache di mare chiamate pteropodi fanno parte della rete alimentare artica e sono importanti per la dieta del salmone e delle aringhe. Il loro declino potrebbe influenzare il più ampio ecosistema marino.
Tra le specie artiche potenzialmente a rischio di acidificazione degli oceani vi sono la pesca di sussistenza di gamberi e varietà di salmone e granchio.
Altri collaboratori del progetto internazionale includono Liqi Chen, il capo ricercatore e scienziato principale cinese presso il Terzo Istituto di Oceanografia dell'Amministrazione statale oceanica della Cina; e scienziati dell'Università di Xiamen, Cina e Università di Göteborg, Svezia, tra le altre istituzioni.
Acqua d'inverno del Pacifico
I ricercatori hanno studiato campioni d'acqua prelevati durante le crociere dal rompighiaccio cinese XueLong (che significa "drago delle nevi") nell'estate 2008 e 2010 dall'oceano superiore dei mari marginali dell'Artico ai bacini a nord fino a 88 gradi di latitudine, appena sotto il Polo Nord, così come i dati di altre tre crociere.
Gli scienziati hanno misurato il carbonio inorganico disciolto e l'alcalinità che consente loro di calcolare il pH e lo stato di saturazione dell'aragonite, un minerale carbonato di cui gli organismi marini hanno bisogno per costruire i loro gusci.
Questo grafico, prodotto dall'Università del Delaware, mostra dove si sta diffondendo l'acidificazione degli oceani nell'Oceano Artico, sia in area che in profondità. Credito:Tammy Beeson, Università del Delaware
I dati raccolti dalle simulazioni di navi e modelli suggeriscono che un aumento della Pacific Winter Water (PWW), guidato dai modelli di circolazione e dal ritiro del ghiaccio marino nella stagione estiva, è principalmente responsabile di questa espansione di OA, secondo Di Qi, l'autore principale del documento e uno studente di dottorato di Chen.
"Questo lavoro aiuterà ad aumentare la nostra comprensione del cambiamento climatico, ciclismo del carbonio, e l'acidificazione degli oceani nell'Artico, in particolare per quanto riguarda la scienza e la tecnologia marina e della pesca, " disse Chen.
La PWW proviene dall'Oceano Pacifico attraverso lo Stretto di Bering e la piattaforma del Mare Chukchi e nel bacino artico. Negli ultimi anni, Lo scioglimento del ghiaccio marino ha permesso a una parte maggiore dell'acqua del Pacifico di fluire attraverso lo stretto di Bering nell'Oceano Artico. L'acqua dell'Oceano Pacifico è già ricca di anidride carbonica e ha una maggiore acidità. Mentre la massa oceanica si sposta a nord, assorbe ulteriore anidride carbonica dalla materia organica in decomposizione nell'acqua e nei sedimenti, crescente acidità.
Lo scioglimento e il ritiro del ghiaccio marino artico nei mesi estivi ha inoltre permesso alla PWW di spostarsi più a nord rispetto al passato, quando le correnti la spingevano verso ovest verso l'arcipelago canadese.
Il ghiaccio dell'Oceano Artico si scioglie in estate, una volta trovato solo in acque poco profonde di profondità inferiori a 650 piedi o 200 metri, ora si diffonde ulteriormente nell'Oceano Artico.
"È come uno stagno che si scioglie nell'Oceano Artico. È una massa d'acqua sottile che scambia rapidamente anidride carbonica con l'atmosfera sopra, provocando un aumento dell'anidride carbonica e dell'acidità nell'acqua di fusione sopra l'acqua di mare, " disse Cai. "Quando il ghiaccio si forma in inverno, le acque acidificate sotto il ghiaccio diventano dense e sprofondano nella colonna d'acqua, diffondendosi in acque più profonde».
