Il legno degli alberi caduti nei fiumi drenanti dell'Artico migliaia di anni fa sta offrendo agli scienziati uno sguardo dettagliato su come la circolazione nell'Oceano Artico è cambiata negli ultimi 12 anni. 000 anni.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato quasi 1, 000 pezzi di legni raccolti dalle coste artiche dagli anni '50 per tracciare l'estensione del ghiaccio marino artico e la circolazione oceanica dall'inizio dell'Olocene.

Driftwood entra nell'Oceano Artico dai fiumi. Alcuni legni alla deriva si congelano nel ghiaccio marino, e galleggia su una zattera di ghiaccio marino finché il ghiaccio non si scioglie e il legno raggiunge la riva. Nel nuovo studio, gli scienziati hanno usato campioni di legname galleggiante per mostrare che le due principali correnti dell'Oceano Artico si alternano al predominio ogni poche migliaia di anni, con una corrente che favorisce la formazione del ghiaccio marino e una che favorisce il declino del ghiaccio marino.

Le correnti dell'Oceano Artico cambiano nel tempo, e la comprensione dei cambiamenti passati in queste correnti può far luce su come l'attuale aumento delle temperature potrebbe influenzare l'estensione del ghiaccio marino. I risultati del nuovo studio aiutano a contestualizzare l'attuale declino del ghiaccio marino artico e aiutano i ricercatori a comprendere meglio i fattori che determinano la circolazione e il clima dell'Oceano Artico nel tempo, secondo gli autori dello studio.

"Le intuizioni che si possono ottenere dai legni sulle coste artiche ci danno una comprensione più ampia dell'Oceano Artico, su una risoluzione nel tempo e nello spazio che non è stata ancora possibile, " ha detto Georgia Hole, geofisico presso l'Università di Oxford nel Regno Unito e autore principale del nuovo studio nel Journal of Geophysical Research:Oceans , una rivista dell'American Geophysical Union.

L'estensione del ghiaccio marino artico è diminuita costantemente negli ultimi tre decenni e ha raggiunto un minimo record nel 2012. I ricercatori vogliono sapere come il ghiaccio marino artico è cresciuto e si è ridotto in passato per capire cosa potrebbe accadere in futuro. I cambiamenti nel ghiaccio marino sono legati ai cambiamenti del clima artico, e l'Artico si sta riscaldando più velocemente di qualsiasi altra regione del pianeta.

"Ora abbiamo immagini satellitari per misurare l'attuale cambiamento del ghiaccio marino, ma è difficile sapere quali rapidi cambiamenti fossero possibili in passato, "Hole ha detto. "Aumentare la nostra conoscenza della scala e del modello di perdita e crescita del ghiaccio marino nell'Olocene aiuta a darci un quadro molto migliore di come il ghiaccio marino dell'Artico risponde durante condizioni climatiche fluttuanti".

Ricostruire i cambiamenti oceanici del passato

Le registrazioni del ghiaccio marino precedenti all'era dei satelliti sono scarse e gli scienziati non possono misurare direttamente l'estensione del ghiaccio marino passato. Gli scienziati usano proxy come i nuclei di sedimenti oceanici per misurare l'estensione del ghiaccio marino passato, ma i nuclei oceanici sono costosi da raccogliere e possono mostrare solo i cambiamenti nel ghiaccio marino che si verificano nel corso di migliaia di anni.

Dagli anni Cinquanta, i ricercatori hanno usato legni alla deriva per raccogliere dati sul ghiaccio marino passato e, per estensione, Clima artico. Il Driftwood è meno costoso da raccogliere rispetto alle carote oceaniche e può dire agli scienziati dei cambiamenti climatici sulla scala di 250-500 anni, piuttosto che migliaia di anni.

Quando muoiono gli alberi che crescono lungo le rive dei fiumi che sfociano nell'Oceano Artico, cadono in acqua, e i legni alla deriva da questi alberi alla fine sfociano nell'Oceano Artico. Alcuni di questi legni vengono bloccati nel ghiaccio marino che si forma in inverno e trasportati attraverso il mare. Quando il ghiaccio marino si scioglie in primavera, i legni si riversano su lidi lontani, a seconda di dove la porta la corrente oceanica prevalente.

Dopo aver raccolto un pezzo di legno galleggiante, i ricercatori usano la datazione al radiocarbonio per capire quanti anni ha e usano le specie arboree per determinare se provenga da foreste nordamericane o siberiane. Conoscendo l'età del legno, luogo d'origine, e dove è stato raccolto, i ricercatori possono quindi capire come circolavano le acque oceaniche durante il viaggio del legno e stimare la quantità di ghiaccio marino presente.

Monitoraggio delle correnti oceaniche

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno raccolto tutti i dati sui legni da studi precedenti che sono riusciti a trovare, anche quelli risalenti agli anni '50. Hanno mappato la distribuzione di 913 campioni di legname galleggiante e l'hanno confrontata con le registrazioni note delle condizioni climatiche passate per ricostruire una storia dell'estensione del ghiaccio marino e della circolazione oceanica sull'intero Oceano Artico durante l'Olocene.

I ricercatori hanno scoperto che l'estensione del ghiaccio marino ha subito diversi grandi cambiamenti negli ultimi 12 anni, 000 anni mentre le due principali correnti dell'Oceano Artico si alternavano di intensità.

Hanno trovato prove di più ghiaccio marino all'inizio dell'Olocene, tra le 12, 000 e 8, 000 anni fa, poiché il Beaufort Gyre dominava la circolazione nell'Oceano Artico. Il Beaufort Gyre è una corrente in senso orario che fa ricircolare il ghiaccio marino nell'Oceano Artico e consente al ghiaccio di durare per diversi anni.

Nel medio Olocene, tra 8, 000 e 4, 000 anni fa, le temperature sono aumentate e la deriva transpolare ha dominato. La deriva transpolare sposta l'acqua e il ghiaccio in una direzione quasi diritta dalla Siberia verso ovest verso la Groenlandia e le Svalbard. Tende a distruggere il ghiaccio marino e a farlo sciogliere prima. Finalmente, nel tardo Olocene, 4, 000 anni fa ad oggi, le temperature si sono nuovamente abbassate, il Beaufort Gyre si è rafforzato, e più ghiaccio marino è stato in grado di circolare nell'Oceano Artico.

"Globale, il nuovo studio ci sta dando una visione molto più ampia di questi cambiamenti nel ghiaccio marino artico, e l'importanza di questi due modelli di circolazione nel guidare le fluttuazioni del ghiaccio marino negli ultimi 12, 000 anni, "Hole ha detto. "Dato che lo stato dell'Artico è chiaramente un fattore così influente nel più ampio sistema climatico, aumentare la nostra conoscenza delle dinamiche passate del ghiaccio marino è necessario per rivelare lo stato climatico dell'Olocene artico e per indagare sulle risposte climatiche e biotiche del sistema artico e sui feedback all'aumento delle temperature medie globali".

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.