Potrebbe non essere tra i più grandi drammi di tutti i tempi, ma la storia del ghiaccio in Groenlandia è stata fonte di controversie scientifiche per più di un decennio.

Uno studio condotto dallo scienziato del clima dell'UCLA Aradhna Tripati sembra mettere a tacere il dibattito, con importanti implicazioni per la ricerca futura in una vasta gamma di discipline, dalle scienze del clima alla geologia. La carta, che viene pubblicato oggi sulla rivista Comunicazioni sulla natura , fa anche luce su come il clima globale può cambiare mentre le persone continuano a emettere gas serra, rivelando un potenziale punto critico:concentrazioni di anidride carbonica atmosferica di 500 parti per milione o più. Oltre quella soglia, le principali calotte glaciali su entrambi i poli potrebbero sciogliersi in modo significativo. I livelli attuali sono vicini a 400 parti per milione.

Per anni, la convinzione prevalente era che i ghiacciai apparissero per la prima volta in Groenlandia tra 5 milioni e 11 milioni di anni fa. Quindi, nel 2005, Tripati è l'autore di uno studio che suggerisce che il ghiaccio era presente lì molto prima:circa 35-40 milioni di anni fa.

Sebbene l'articolo di Tripati sia stato pubblicato in Natura —una delle riviste scientifiche più rispettate—era considerata controversa. Al centro del conflitto c'era una semplice domanda:perché non sono state fatte osservazioni simili da altri studi? Poiché i risultati non erano in linea con le conoscenze precedenti, la carta era considerata un outlier.

Tripati, che allora era un borsista post-dottorato, ammette che la sua ricerca, che si basava sulla chimica dei campioni dell'Oceano Pacifico e su ciò che implicavano sull'antica acqua di mare, era "un indicatore piuttosto indiretto". Ancora, aveva fiducia nei risultati. Lei, i suoi studenti e altri ricercatori hanno condotto una serie di studi utilizzando diversi indicatori climatici, e continuavano a giungere alla stessa conclusione.

"Comprendere la storia del ghiaccio in entrambi i poli e come rispondono ai cambiamenti dei livelli di anidride carbonica è così importante che, mentre pubblicavamo questi documenti, polemiche accumulate, " disse Tripati, che è membro dell'UCLA Institute of the Environment and Sustainability. "Abbiamo scavato e continuato a cercare di capire quale fosse la storia, infatti, era."

Nel 2014, Tripati ha inviato Dennis Darby, uno specialista di paleoclima artico presso la Old Dominion University che è diventato il suo coautore del nuovo articolo, campioni promettenti prelevati da un sito nel Mare di Groenlandia dove gli iceberg che si sono staccati - un processo noto come "parto" - dai ghiacciai dell'isola sarebbero passati alla deriva.

"Mentre i ghiacciai si muovono attraverso la terra, incorporano pezzi di sedimento, "Ha detto Tripati. "Mentre i ghiacciai producono iceberg e quegli iceberg vanno alla deriva attraverso l'oceano, quei piccoli frammenti di roccia vengono rilasciati mentre il ghiaccio si scioglie. Ogni frammento di roccia ha una chimica unica. Quella chimica è un'impronta digitale:ogni granello ti dice qualcosa sulla provenienza del ghiaccio".

Quei campioni sono datati in base a quali fossili sono presenti e alle loro proprietà magnetiche, permettendo ai ricercatori di ricostruire dove e quando c'era ghiaccio presente in Groenlandia e altre masse di terra nell'Artico, così come quando c'era ghiaccio marino nell'oceano.

Tripati ha scelto di inviare quei nuovi campioni a Darby perché aveva pubblicato uno studio che ha confermato le sue scoperte del 2005. Utilizzando un metodo da lui pionieristico, Darby li ha analizzati senza sapere cosa stesse guardando, da dove veniva o quanti anni aveva, una specie di test del gusto alla cieca.

Ha scoperto che i campioni contenevano "corrispondenze molto alte" con i siti di origine della Groenlandia orientale, confermando ancora una volta la precedente ricerca di Tripati. Infatti, la sua analisi ha mostrato che grandi ghiacciai erano presenti in Groenlandia anche prima:fino a 47,1 milioni di anni fa. Era proprio all'inizio dell'epoca dell'Eocene medio, circa 20 milioni di anni dopo l'estinzione dei dinosauri.

Darby è stato anche in grado di abbinare il ghiaccio dei campioni ad altre località della regione artica.

"È importante, "Darby ha detto. "Dimostra che questo non è stato solo un effetto locale o regionale in Groenlandia. Era qualcosa di indotto dal clima su una scala molto più ampia, un evento polare".

Con il loro nuovo studio, Tripati e Darby pensano che il mistero sia risolto. La tecnica di Darby è stata rigorosamente testata in uno studio del 2012 e si è rivelata accurata il 98,5% delle volte. Hanno esaminato 100 campioni di sedimenti e hanno preso le impronte digitali della chimica di più di 2, 000 frammenti di roccia.

Il documento di oggi contiene anche rivelazioni su come le condizioni atmosferiche si relazionano alla presenza o assenza di ghiaccio. Negli anni trascorsi da quel primo congelamento, il ghiaccio si è formato e si è ritirato più volte dalla Groenlandia. I ricercatori hanno scoperto che il ghiaccio era solitamente presente quando i livelli di anidride carbonica erano inferiori a 500 parti per milione.

"Cosa succede se i livelli di anidride carbonica si mantengono a 800 parti per milione, dove ci portano alcuni scenari di emissioni di carbonio?" ha chiesto Tripati. "La Groenlandia ha molto ghiaccio. Se tutto si sciogliesse, potrebbe aumentare il livello del mare a livello globale di circa 20 piedi".

Il ghiaccio va e viene da entrambi i poli in quelle condizioni, lo studio ha trovato. La ricerca di Tripati del 2016 che ha suggerito che anche le enormi piattaforme di ghiaccio dell'Antartide sono a rischio di scioglimento lo supportano.

Comprendere i punti critici è importante perché il clima della Terra può cambiare rapidamente, ha detto Darby. Ha indicato il 10, 000 anni fa in Groenlandia, quando le temperature sono aumentate di 10 gradi Celsius in 10 anni.

"Queste soglie devono essere ricercate, "Darby ha detto. "Sono in gran parte ignorati dagli scienziati del clima perché queste cose sono accadute in passato. Molti di loro sono come bloccati negli ultimi 50 anni. E in quel momento, non vediamo grandi cambiamenti se non negli ultimi due decenni, quando vediamo cambiamenti molto rapidi che sono preoccupanti."

Tripati diceva che le controversie fanno bene alla scienza in generale, ha detto - mostra che il processo scientifico è sano. Ha ricordato il cat-sitting per il famoso scienziato Sir Nicholas Shackleton nel periodo in cui stava conducendo il primo studio.

"Mi ha detto 'Quando scopri qualcosa di sorprendente, ricorda che va bene sbagliare, ma idealmente dovresti essere tu la persona da scoprire. Cerca sempre di dimostrare che hai torto invece di provare a dimostrare che hai ragione, '", ha ricordato Tripati.

"Penso che sia un ottimo consiglio. Con questo studio, Non sapevo cosa avremmo trovato. Se non ha funzionato, bene, avremmo potuto scrivere un articolo che dicesse definitivamente "nessuna prova per questo". E poi siamo dalla parte giusta della scienza".

Il processo ha anche sottolineato l'importanza di includere prospettive diverse nella scienza, ha detto Tripati. La scorsa estate ha lanciato l'UCLA Center for Diverse Leadership in Science, la prima iniziativa del suo genere dedicata all'inclusione di persone di ogni provenienza nelle scienze ambientali. Il dogma che è durato per decenni può cambiare radicalmente se la comunità scientifica è inclusiva e accoglie nuove prospettive, lei disse. L'inclusione e l'appartenenza sociale favoriranno la diversità, e la ricerca mostra che porta ad approcci e idee più creativi, alimentando l'innovazione e le scoperte scientifiche.

Tripati e Darby sperano entrambi che i risultati di oggi ispirino la ricerca futura per capire meglio cosa accadrà al clima della Terra, specie e comunità umane se continuiamo sulla nostra attuale traiettoria di emissioni di carbonio.

Sperano anche che informerà le politiche volte a prevenire una catastrofe climatica, in particolare gli sforzi per ridurre le emissioni di carbonio, ha detto Darby.

"Dobbiamo iniziare a guardare cosa stiamo facendo, "Darby ha detto. "Alcune persone mettono la testa sotto la sabbia perché pensano che troveremo la tecnologia per salvarci all'ultimo minuto. Ma a patto di non raggiungere prima una di queste soglie".