A metà degli anni '70, durante l'inverno, i satelliti osservarono una vasta area priva di ghiaccio nel Mare di Weddell a est della penisola antartica. Ora, 40 anni dopo, il fenomeno si ripresenta. La sua ricorrenza supporta gli studi sui modelli climatici di un gruppo di ricerca presso il GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, che ha identificato la cosiddetta polynya come parte della variabilità climatica naturale e ne ha spiegato cause ed effetti in diverse pubblicazioni degli ultimi anni.

Attualmente, l'inverno ha ancora una presa salda sull'Antartide. In questo periodo dell'anno, il mare di Weddell di solito è ricoperto da uno spesso strato di ghiaccio marino. Nonostante le gelide temperature della regione, le immagini satellitari mostrano un'ampia area priva di ghiaccio al centro della copertura di ghiaccio. L'area del buco nel ghiaccio è più grande dei Paesi Bassi e affascina i ricercatori climatici e polari di tutto il mondo. Gli scienziati del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel stanno monitorando da vicino gli sviluppi. "Per noi questa zona senza ghiaccio è un nuovo importante punto di dati che possiamo utilizzare per convalidare i nostri modelli climatici. La sua presenza dopo diversi decenni conferma anche i nostri calcoli precedenti, "dice il dottor Torge Martin, meteorologo e modellista climatico presso la Divisione di Ricerca GEOMAR "Oceans Circulation and Climate Dynamics".

I ricercatori polari si riferiscono a una vasta area priva di ghiaccio in mari altrimenti ghiacciati con la parola russa "polynya". Nell'Artico e nell'Antartico, le polinie si verificano regolarmente, ma tipicamente nelle regioni costiere. Svolgono un ruolo importante nella formazione di nuovo ghiaccio marino e acque profonde. In mare aperto, però, le polinie sono rare. La cosiddetta Weddell Polynya è stata osservata solo una volta durante l'era dei satelliti, precisamente a metà degli anni '70. "A quel tempo la comunità scientifica aveva appena lanciato i primi satelliti che fornivano immagini della copertura di ghiaccio marino dallo spazio. Le misurazioni in loco nell'Oceano Antartico richiedono ancora enormi sforzi, quindi sono piuttosto limitati, " dice il dottor Martin.

Tuttavia, il Weddell Polynya è ragionevolmente ben compreso. "L'Oceano Australe è fortemente stratificato. Uno strato di acqua molto fredda ma relativamente dolce copre una massa d'acqua molto più calda e salata, agendo così da strato isolante, " spiega il Prof. Dr. Mojib Latif, capo della Divisione Ricerca presso GEOMAR. A determinate condizioni, l'acqua calda dello strato inferiore può raggiungere la superficie e sciogliere il ghiaccio. "È come aprire una valvola limitatrice di pressione:l'oceano rilascia quindi un surplus di calore nell'atmosfera per diversi inverni consecutivi finché il serbatoio di calore non si esaurisce, " aggiunge il professor Latif.

Tuttavia rimangono due domande principali:quanto spesso si verifica la polinia e il cambiamento climatico influenza questo processo? "Se non ci sono quasi osservazioni, modelli informatici aiutano a simulare le interazioni tra l'oceano, l'atmosfera e il mare ghiacciato, " spiega la dott.ssa Annika Reintges, primo autore del più recente studio del gruppo di Kiel su questo argomento. I modelli applicano leggi fisiche fondamentali per simulare il clima. I dati reali come la batimetria e le osservazioni climatiche reali utilizzate come punto di partenza forniscono un quadro in cui i modelli funzionano.

Però, le incertezze dei dati portano a una serie di risultati. "Perciò, cerchiamo sempre di confrontare le simulazioni con fenomeni reali per migliorare i modelli. Sfortunatamente, molte serie di dati sono troppo brevi per valutare la variabilità climatica simulata con periodi di diversi decenni. Confrontiamo quindi anche i modelli tra loro, " dice il dottor Reintges.

Scienziati statunitensi hanno calcolato che la Polynya di Weddell probabilmente non si sarebbe verificata di nuovo a causa del cambiamento climatico. Livelli più elevati di precipitazioni nella regione e lo scioglimento del ghiaccio disaccoppiano la superficie dagli strati d'acqua più profondi. Però, in diversi studi che applicano il "Kiel Climate Model" e altri modelli informatici, il gruppo di ricerca a Kiel ha descritto la polynya come parte della variabilità naturale a lungo termine, che prima o poi si sarebbe ripresentato. "Il fatto che ora un grande, l'area libera dai ghiacci può essere osservata nel Mare di Weddell conferma la nostra teoria e ci fornisce un altro punto di dati per ulteriori studi sui modelli, " dice il dottor Martin.

Generalmente, gli scienziati del clima di GEOMAR, come molti colleghi in tutto il mondo, sono desiderosi di differenziare la variabilità del clima naturale dai cambiamenti causati dall'uomo. "Il riscaldamento globale non è un processo lineare e si verifica in aggiunta alla variabilità interna inerente al sistema climatico. Più comprendiamo questi processi naturali, meglio possiamo identificare l'impatto antropico sul sistema climatico", riprende il professor Latif.