Nella terza e ultima tappa della circumnavigazione antartica, la spedizione viaggia verso isole remote e attraverso un nastro trasportatore di iceberg prima di raggiungere Cape Town, il suo porto di destinazione. Alex Haumann racconta le sue impressioni, il ciclo dell'acqua che cambia, e il suo ruolo importante per il sistema climatico terrestre.

L'Oceano Meridionale è una regione incontaminata della Terra, ed è considerato il polmone del nostro sistema climatico. Qui, enormi quantità di acqua risalgono dalle profondità alla superficie, dove assorbono anidride carbonica e calore dall'atmosfera prima di ridiscendere. Se non fosse per questo scambio, il riscaldamento globale causato dall'uomo sarebbe molto più pronunciato.

Uno degli obiettivi della spedizione è comprendere meglio questi importanti processi. Ecco perché stiamo raccogliendo campioni d'acqua dal mare, l'atmosfera e il ghiaccio durante il nostro viaggio – compito non facile in condizioni così dure e in continua evoluzione!

Mari in tempesta alla fine del mondo

Nella terza tappa del viaggio, continuano ad esserci quasi 60 scienziati a bordo, lavorando su 22 progetti di ricerca. Un nuovo arrivato si rende presto conto che tanti interessi diversi possono facilmente portare a conflitti. Per effettuare le misurazioni per il nostro progetto, Spesso devo camminare per ore attraverso la nave e negoziare la prossima fermata quando possiamo schierare gli strumenti in acqua.

Per i primi giorni, è semplicemente il brutto tempo, piuttosto che qualsiasi conflitto di interessi, che confonde il nostro programma di monitoraggio scrupolosamente preparato. Onde alte fino a otto metri ci impediscono di calare in mare la pesantissima rosetta con tutti i suoi strumenti e le sue bottiglie. Quindi inizialmente, gli oceanografi sono in grado di prendere solo poche misurazioni, mentre gli scienziati atmosferici sono impegnati a raccogliere campioni di pioggia e neve (vedi questi blog per la fase 1 e la fase 2).

Rintracciare l'acqua dolce

Dopo un paio di giorni tempestosi, la nostra prima tappa è l'isola della Georgia del Sud. Mi sveglio per trovare Akademik Treshnikov in acque calme, e il motore della nave a tacere. Attraverso l'oblò della cabina, intravedo la liscia superficie dell'acqua, cime montuose e cielo azzurro. La tempesta si è inaspettatamente spostata a sud, e siamo all'ancora nella baia di King Edward Point.

Accompagno il mio collega Pascal Graf (vedi il suo blog) sull'isola per raccogliere campioni d'acqua. In realtà, stiamo cercando la stessa cosa:l'origine dell'acqua. Mentre il gruppo di ricerca dell'ETH guidato dal professor Heini Wernli è interessato al trasporto atmosferico dell'acqua, il progetto EPFL di cui faccio parte sta cercando l'origine dell'acqua dolce che determina la salinità dell'Oceano Antartico. Per questo progetto, dobbiamo misurare gli isotopi di ossigeno nell'acqua di mare, che servono come una sorta di impronta digitale. Una volta confrontati i campioni di acqua di mare con quelli che Pascal e io abbiamo raccolto sull'isola, saremo in grado di determinare quanta acqua dolce sotto forma di neve e pioggia raggiunge il mare.

Iceberg in migrazione

Ora navighiamo verso sud dalla Georgia del Sud alle Isole Sandwich Meridionali. Presto siamo sulla rotta principale degli iceberg e circondati da iceberg a perdita d'occhio. Alcuni sono così colossali che potresti costruirci sopra un intero villaggio! Questi iceberg si spostano verso nord lungo la penisola antartica per centinaia di chilometri per incontrare la corrente circumpolare; vengono poi trasportati verso est come un nastro trasportatore, mentre si sciolgono gradualmente.

La nostra nave si ferma su un iceberg particolarmente massiccio, e un paio di ricercatori sorvolano in elicottero per riportare campioni di ghiaccio. Confronteremo anche questi con i campioni di acqua di mare, per valutare come l'acqua di fusione sta rinfrescando il mare.

Ci allontaniamo lentamente dalle acque polari, navigando verso nord, oltre l'isola solitaria di Bouvet, in rotta per Città del Capo. I nostri strumenti non registrano ancora alcun riscaldamento dell'acqua, probabilmente perché l'inverno sta arrivando lentamente. Questo spiegherebbe anche il gran numero di megattere che viaggiano verso nord, che ci accompagnano negli ultimi giorni della spedizione, zampillando acqua e sfoggiando enormi pinne caudali.

Il ciclo dell'acqua modificato rinfresca l'Oceano Australe

Ora ci stiamo lasciando alle spalle il colossale tappeto di ghiaccio marino che si estende su vaste aree dell'Oceano Antartico ogni inverno e che sta ricominciando ad espandersi. Il ghiaccio marino si forma dal congelamento dell'acqua di mare; nel processo, il sale disciolto nell'acqua precipita nell'oceano sottostante. Questo rende l'acqua di mare più salata. Al contrario, quando il ghiaccio si scioglie, rilascia acqua dolce nell'oceano, riducendone la salinità.

Oltre alle piogge e all'acqua di fusione degli iceberg, il ghiaccio marino è la terza fonte di acqua dolce in questa regione. Utilizzando osservazioni satellitari, abbiamo mostrato in uno studio precedente come un trasporto più forte di ghiaccio marino verso nord abbia ridotto la salinità dell'Oceano Antartico negli ultimi decenni (vedi ETH News). Vogliamo ora sostenere questa teoria con gli oltre mille campioni di acqua raccolti.

La riduzione della salinità migliora la stratificazione dell'acqua e può essere significativa per il clima terrestre. L'acqua con una bassa salinità è più leggera dell'acqua più salata e galleggia come un coperchio sulla superficie. Ciò impedisce all'acqua più calda e ricca di anidride carbonica di risalire dalle profondità, e si traduce in un maggiore assorbimento di anidride carbonica e calore dall'atmosfera in superficie. Questi vengono poi subdotti con l'acqua agli strati inferiori.

Dati e ricordi preziosi

Solo tra qualche mese, una volta analizzati e valutati tutti i campioni in laboratorio, saremo in grado di valutare fino a che punto i cambiamenti nel ghiaccio marino, le precipitazioni e lo scioglimento degli iceberg stanno contribuendo alla diminuzione della salinità dell'Oceano Antartico. Solo allora sapremo se tutto il duro lavoro a bordo della nave è valso la pena.

Ma una cosa è già certa:la spedizione ACE sta tornando con un'innumerevole quantità di dati preziosi dall'oceano, l'atmosfera, il ghiaccio e l'ecosistema. Negli anni a venire, queste informazioni forniranno importanti spunti in un'area ancora largamente sconosciuta. Come membri della spedizione, ora possediamo un patrimonio di ricordi indimenticabili da una parte strana ma meravigliosa del mondo, che sebbene così remoto, è così importante per il clima del nostro pianeta.