Kaustubh Thirumalai (Brown University) aiuta a recuperare uno strumento CTD, che raccoglie campioni di acqua e misura i parametri fisici delle acque oceaniche come la temperatura, a bordo della R/V Point Sur nel Golfo del Messico settentrionale. Attestazione:Caitlin Reynolds (USGS)
La ricerca condotta presso l'Università del Texas ad Austin ha scoperto che i cambiamenti nelle correnti oceaniche nell'Oceano Atlantico influenzano le precipitazioni nell'emisfero occidentale, e che questi due sistemi sono stati collegati per migliaia di anni.
Le scoperte, pubblicato il 26 gennaio in Comunicazioni sulla natura , sono importanti perché uno sguardo dettagliato al clima passato della Terra e ai fattori che lo hanno influenzato potrebbe aiutare gli scienziati a capire come questi stessi fattori possono influenzare il nostro clima oggi e in futuro.
"I meccanismi che sembrano guidare questa correlazione [in passato] sono gli stessi che sono in gioco anche nei dati moderni, " ha detto l'autore principale Kaustubh Thirumalai, ricercatore post-dottorato presso la Brown University che ha condotto la ricerca mentre conseguiva il dottorato di ricerca. alla UT Austin Jackson School of Geosciences. "La circolazione superficiale dell'Oceano Atlantico, e comunque questo cambia, ha implicazioni su come cambiano le precipitazioni nei continenti".
Thirumalai ha condotto il lavoro presso l'Istituto di geofisica dell'Università del Texas (UTIG), un'unità di ricerca presso la UT Jackson School of Geosciences. I coautori includono scienziati UTIG, e ricercatori dell'U.S. Geological Survey St. Petersburg Coastal and Marine Science Center e del Massachusetts Institute of Technology.
Mappa delle principali correnti superficiali del mondo. Credito:opengeology.org
La circolazione superficiale dell'Oceano Atlantico è una parte importante del clima globale della Terra, spostando l'acqua calda dai tropici verso i poli. La base della ricerca ha coinvolto il monitoraggio dei cambiamenti nella circolazione oceanica in nuovi dettagli studiando tre carote di sedimenti estratte dal fondo marino del Golfo del Messico nel 2010 durante una crociera scientifica. I campioni forniscono informazioni sui fattori che hanno influenzato la forza della corrente oceanica con incrementi di circa 30 anni negli ultimi 4, 400 anni.
"Se torniamo indietro con incrementi di 30, siamo ben posizionati per capire cose nell'ordine dei secoli, "Ha detto Thirumalai. "E la domanda che abbiamo deciso di porci era cosa possono dirci quelle ricostruzioni di temperatura e salinità sulla maggiore circolazione superficiale dell'Oceano Atlantico."
I piccoli incrementi di tempo che gli scienziati sono stati in grado di catturare nei nuclei sono dovuti alle grandi quantità di sedimenti che si riversano nel Golfo dai fiumi del Messico e del Nord America. Gli scienziati hanno estratto dati sulla temperatura e sulla salinità, fattori che influenzano la forza delle correnti oceaniche, da microrganismi che abitano gli oceani chiamati foraminiferi conservati nei sedimenti.
I dati hanno mostrato che, rispetto ad oggi, la circolazione superficiale dell'Oceano Atlantico era molto più debole durante la Piccola Era Glaciale, un periodo fresco che si pensa sia stato innescato dall'attività vulcanica che durò dal 1450 al 1850. Poiché è noto che queste serie di correnti oceaniche influenzano il clima globale, i ricercatori erano interessati a vedere se fosse correlato alle precipitazioni nell'emisfero occidentale, e come tale correlazione potrebbe cambiare nel tempo.
Una figura che mostra le correlazioni tra la salinità nel Golfo del Messico e le precipitazioni nei continenti nell'era moderna e nella piccola era glaciale. I colori rappresentano le precipitazioni (il verde indica condizioni più umide, il marrone è più secco) e la salinità (il rosso è più salino, il blu è più fresco). L'era moderna mostra correlazioni su scala decennale tra la salinità della superficie oceanica nel Golfo del Messico settentrionale e la salinità in altre parti degli oceani e le precipitazioni nei continenti. Le forme rappresentano il modo in cui i dati sulle precipitazioni durante la Piccola Era Glaciale si correlano con i dati sulla salinità del Golfo del Messico dello stesso periodo di tempo. I dati sulle precipitazioni sono stati raccolti da registri proxy, come gli anelli degli alberi e le formazioni di grotte, e i dati di salinità dalle carote di sedimenti. Credito:Thirumalai et all, 2018.
Per calcolare la correlazione durante la Piccola Era Glaciale, i ricercatori hanno confrontato i dati principali con i proxy per i dati sulle precipitazioni, come i dati degli anelli degli alberi, formazioni di grotte e altri record naturali. E per calcolare la correlazione moderna, hanno confrontato i dati raccolti dall'uomo durante l'ultimo secolo sulla temperatura e la salinità del Golfo e le precipitazioni nell'emisfero occidentale. Hanno anche analizzato i dati di un modello climatico sviluppato dall'Istituto Max-Planck per la meteorologia in Germania per prevedere quale sarebbe la correlazione tra la corrente e le precipitazioni durante la piccola era glaciale.
I risultati indicano che nel presente e nel passato le correnti superficiali dell'Oceano Atlantico sono correlate ai modelli di pioggia nell'emisfero occidentale. Thirumalai ha affermato che questa scoperta è importante per due motivi. Essa mostra che esiste una correlazione tra l'andamento della corrente e quello delle precipitazioni, e che la correlazione è evidente in set di dati che coprono scale temporali diverse.
"È stato notevole, " disse Thirumalai. "Questi modelli che si basano sull'analisi decennale dei dati moderni, e poi i proxy idroclimatici che danno la salinità negli oceani e le precipitazioni sulla terra sembrano mostrare la stessa immagine".
I risultati sottolineano l'importanza della circolazione superficiale dell'Oceano Atlantico per le precipitazioni, e che i cambiamenti nella corrente possono avere impatti di vasta portata. Ciò significa che i futuri cambiamenti della salinità e della temperatura del Golfo potrebbero influenzare il clima in altri modi.
"Lo studio dimostra un solido legame secolare tra i cambiamenti della circolazione oceanica nel bacino atlantico e le precipitazioni nei continenti adiacenti negli ultimi 4, 000 anni, " ha affermato il direttore dell'UTIG Terry Quinn, coautore dello studio. "E quindi fornisce una base per le previsioni su come quella parte del sistema climatico potrebbe comportarsi in futuro".
