I ricercatori hanno osservato e caratterizzato un processo meteorologico che in precedenza non era noto nelle regioni costiere dell'Antartide. Si scopre che i venti catabatici che soffiano dall'interno ai margini del continente riducono la quantità di precipitazioni (principalmente nevicate), che è un fattore chiave nella formazione della calotta glaciale. Formando uno strato d'aria molto secco nel primo chilometro circa di atmosfera, i venti trasformano i fiocchi di neve che cadono durante la loro caduta direttamente dal loro stato solido in vapore acqueo in un processo noto come sublimazione.

Gli autori di questo studio hanno utilizzato nuovi dati raccolti sulla costa di Adélie Land per un periodo di un anno, insieme a simulazioni effettuate utilizzando modelli atmosferici. Hanno stimato che, in tutto il continente, la precipitazione cumulativa vicino al suolo è stata del 17% inferiore al suo livello massimo più alto in altitudine. Le loro misurazioni indicano che le precipitazioni potrebbero essere inferiori del 35% nella regione intorno all'Antartide orientale. I ricercatori ritengono che questo fenomeno potrebbe essere ulteriormente aggravato dai cambiamenti climatici. Il loro studio è stato pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Fino ad ora, la portata di questo importante processo, che è in gran parte non rilevabile dal satellite, non è stato pienamente apprezzato, " spiega Alexis Berna, autore corrispondente dello studio e capo dell'Environmental Remote Sensing Laboratory (LTE) dell'EPFL. Berna ha lavorato con un team di svizzeri, Ricercatori francesi e britannici nel 2015 e 2016, utilizzando una nuova combinazione di strumenti per effettuare misurazioni presso la stazione di ricerca francese Dumont d'Urville, sulla costa dell'Antartide orientale. Il team ha utilizzato tre strumenti:un radar meteorologico Doppler a doppia polarizzazione, un pluviometro pesatore e un profiler radar. Il radar di polarizzazione ha raccolto informazioni sul tipo e sull'intensità delle precipitazioni, mentre l'indicatore delle precipitazioni pesava ogni minuto la nevicata accumulata e aiutava a calibrare le stime dei due radar. Questi due strumenti sono stati utilizzati per raccogliere dati da novembre 2015 a gennaio 2016. Il terzo strumento, il radar profiler, raccoglie continuamente profili verticali dell'intensità delle precipitazioni fino a tre chilometri di altitudine dal novembre 2015 a Dumont d'Urville.

All'inizio, i ricercatori sono rimasti sorpresi dai risultati ottenuti. Il forte calo delle precipitazioni registrato vicino al suolo non era coerente con le loro solite osservazioni. "Abbiamo quindi elaborato l'ipotesi che la riduzione delle precipitazioni ai livelli atmosferici inferiori sia stata causata dalla sublimazione dei cristalli di neve a causa dei venti catabatici, " spiega Christophe Genthon, Senior Scientist del CNRS presso l'Istituto di Geoscienze dell'Ambiente, con sede a Grenoble. Questi frequenti, venti forti provengono dagli altipiani del continente. La calotta glaciale antartica è piuttosto piatta, così i venti possono prendere forza e arrivare fino alla costa. Questo crea un sottile strato d'aria inferiore (fino a 300 m) che è saturo di cristalli di neve sollevati. Al di sopra di questo, c'è un secondo strato d'aria che è molto più secco. I fiocchi di neve si sono formati nello strato di nuvole in alto, sublimare quando passano attraverso questo secondo strato, trasformandosi direttamente in vapore acqueo. Col tempo, questo riduce il contributo delle precipitazioni al bilancio di massa della calotta glaciale. "Questo strato è in una zona cieca per i satelliti a causa degli echi dalla superficie, il che spiega perché questo fenomeno non fosse stato rilevato dai satelliti, "dice Berna.

I ricercatori hanno quindi trovato prove di venti catabatici in grado di innescare la sublimazione nella maggior parte dei dati raccolti dalle radiosonde presso le stazioni di ricerca permanenti in tutta l'Antartide orientale. Utilizzando una serie di modelli atmosferici numerici e confrontando i risultati con le misurazioni effettuate in Adélie Land, sono stati in grado di quantificare l'impatto sull'intero continente. E hanno scoperto che il processo di sublimazione ha un'enorme influenza sull'accumulo di precipitazioni.

I dati sul bilancio di massa della calotta glaciale sono essenziali per prevedere come il livello del mare aumenterà o diminuirà. I ricercatori generalmente si aspettano che il riscaldamento globale si traduca in livelli più elevati di precipitazioni in Antartide. Ma l'impatto dei venti catabatici sulle precipitazioni potrebbe mettere in discussione queste previsioni e renderle molto più complicate. Il team prevede quindi di continuare ad analizzare il continente. "Vorremmo continuare a raccogliere dati sulle aree costiere e osservare più da vicino le aree in cui il terreno è più complesso. Abbiamo anche in programma di utilizzare diversi tipi di modelli atmosferici per scopi di confronto. In generale, speriamo che il nostro lavoro aiuti ad aumentare la nostra comprensione di come il cambiamento climatico influenzerà le precipitazioni in Antartide, " spiega Alexis Berna.