Un ricercatore nel laboratorio di biogeochimica degli isotopi organici e stabili presso UB, guidato dall'assistente professore di geologia Elizabeth Thomas, aggiunge solventi alle colonne di vetro che trattengono materia organica dai sedimenti lacustri. Questo processo consente agli scienziati di separare le cere delle foglie ei lipidi batterici per ulteriori analisi. Sebbene i campioni mostrati qui non siano stati utilizzati nel nuovo studio, i metodi descritti riflettono le procedure del gruppo di ricerca. Credito:Douglas Levere / Università di Buffalo
L'Artico si sta riscaldando più velocemente del resto del globo, e come fa, si prevede che diventi più umido. Ma perché? Quali meccanismi potrebbero guidare questi cambiamenti?
Un nuovo studio guarda alla storia in cerca di risposte, esaminando ciò che è accaduto nella regione durante un periodo di riscaldamento di circa 8, 000 anni fa. La ricerca trova prove che in questo tempo antico, la Groenlandia occidentale divenne più umida, una tendenza spesso legata all'aumento delle precipitazioni. Lo studio mostra inoltre che due diversi processi climatici potrebbero aver contribuito a questa elevata umidità. I processi sono:
"Abbiamo usato prove geologiche per determinare che entrambi questi processi probabilmente hanno contribuito ad un aumento dell'umidità nella Groenlandia occidentale quando la regione si è riscaldata rapidamente 8, 000 anni fa, ", afferma la ricercatrice capo Elizabeth Thomas, dottorato di ricerca, assistente professore di geologia presso l'Università del Buffalo College of Arts and Sciences. "Come tale, entrambi i processi potrebbero essere di nuovo in gioco oggi, contribuendo a possibili futuri aumenti dell'umidità artica, e alla fine, precipitazione."
"Non abbiamo registrazioni scritte lunghe o dettagliate delle precipitazioni artiche, quindi non capiamo appieno come le precipitazioni possano aumentare in risposta al riscaldamento, " dice. È un'area di studio importante, lei aggiunge, perché, "Le precipitazioni nell'Artico hanno complesse interazioni con il clima, e ha anche un impatto sulle comunità vegetali e sulla velocità con cui i ghiacciai possono ridursi".
Lo studio è stato pubblicato questo mese in Lettere di ricerca geofisica da un team di scienziati di UB, l'Università del Massachusetts e la Northern Arizona University. La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation.
Un campione di materia organica estratta dal sedimento lacustre sul fondo di una fiala. Il nuovo studio si basava sui dati di campioni simili estratti dal fondo del lago Sikuiui nella Groenlandia occidentale. Credito:Douglas Levere / Università di Buffalo
Indizi nel fango del fondale
Per conoscere la storia del clima della Groenlandia occidentale, gli scienziati hanno analizzato il fango del fondo del lago risalente a migliaia di anni. Questo sedimento contiene materia organica, come antiche cere fogliari, e composti prodotti da batteri, che rivelano informazioni sul passato climatico della regione.
Come spiega Tommaso, quando si tratta di cere fogliari, il tempo influenza il contenuto chimico di queste cere in modi che gli scienziati possono rintracciare. Nello specifico, le cere fogliari contengono piccole quantità di una rara forma di idrogeno chiamata deuterio, e la concentrazione di deuterio può aumentare o diminuire in risposta a fattori come l'umidità e le precipitazioni. (Un esempio:nelle cere di foglie artiche, le concentrazioni di deuterio variano a seconda che le precipitazioni siano originate localmente o da nubi che hanno percorso lunghe distanze da basse latitudini per arrivare nella regione).
Sostanze chimiche chiamate glicerolo dialchil glicerolo tetraeteri ramificati (GDGT), prodotto da batteri, contengono anche indizi sul clima passato. La composizione di questi composti varia a seconda della temperatura dell'ambiente circostante al momento della loro produzione. Di conseguenza, gli scienziati possono utilizzare GDGT ramificati per ricostruire le tendenze della temperatura preistorica, dice Tommaso.
Elisabetta Tommaso, UB assistente professore di geologia, contiene un nucleo di sedimento - un campione cilindrico di fango del fondo del lago. Tali campioni contengono materia organica che può essere analizzata per conoscere il clima passato di una regione. Il nuovo studio si è basato sui dati di un nucleo di sedimenti estratto dal fondo del lago Sikuiui nella Groenlandia occidentale. Credito:Douglas Levere / Università di Buffalo
Questi indicatori chimici hanno permesso al team di Thomas di indagare sulle antiche tendenze dell'umidità e delle precipitazioni nella Groenlandia occidentale mentre la regione si riscaldava di circa 8, 000 anni fa. La nuova ricerca si è basata su cere fogliari e GDGT ramificati trovati in un campione di sedimento che il team ha estratto dal fondo del lago Sikuiui nella Groenlandia occidentale.
"Questi indicatori chimici sono strumenti abbastanza nuovi, e ci permettono di ricercare il clima antico in modi che prima non erano possibili, "Dice Thomas. "Possiamo usare questi strumenti per studiare come l'umidità fluttuava in una regione migliaia di anni fa, o se i temporali in un'area hanno avuto origine localmente o lontano. Questo è importante perché capire cosa è successo nei tempi antichi può fornirci un'idea di cosa potrebbe accadere oggi con i cambiamenti climatici".