Nelle profondità della lunga notte che ricopre l'Artico di gelida oscurità per tre mesi ogni inverno, apparve una sorprendente macchia di mare aperto, appena a nord della Groenlandia.

Era una polynya, un'area di acqua non congelata circondata dalla banchisa polare. Sebbene non particolarmente raro in alcune parti dell'Artico, il polynya della Groenlandia settentrionale del febbraio 2018 è stato il più inaspettato. 50, 000 km² di acque libere nel Mare di Wandel, un'area delle dimensioni dello stato del Kentucky o della provincia della Nuova Scozia.

Il Wandel fa parte di una regione conosciuta come "l'ultima zona di ghiaccio". Confina con la Groenlandia settentrionale e l'arcipelago artico del Canada, e il ghiaccio marino dovrebbe persistere più a lungo che altrove. Fino agli anni '80, la sua copertura di ghiaccio era più spessa dell'altezza di un elefante. Oggi, è circa la metà.

Questo insolito polynya è stato un altro precursore del cambiamento climatico?

Questa era l'ipotesi iniziale di un team guidato da Kent Moore e Axel Schweiger. Polynyas non era stato precedentemente osservato nella regione, e le temperature nel nord della Groenlandia erano state sorprendentemente calde, fino a 30°C sopra la media.

Ma come Moore, un professore di fisica dell'atmosfera all'Università di Toronto-Misissauga, ha scavato più a fondo con i suoi colleghi del Polar Science Center dell'Università di Washington, è emersa una spiegazione alternativa.

Nella loro carta, Cosa ha causato la straordinaria Polynya della Groenlandia del febbraio 2018?, Moore, Schweiger, Jinlun Zhang e Mike Steele identificano la causa del polynya in forti venti di superficie catalizzati da un drammatico riscaldamento nell'atmosfera superiore della Terra noto come riscaldamento stratosferico improvviso.

"Durante questi eventi, le temperature nella stratosfera - a circa 30 km sopra il livello del suolo - possono riscaldarsi di 10° o 15° C in pochi giorni, "dice Moore.

"Ciò provoca un cambiamento nella circolazione dell'aria che include un'inversione dei venti nella stratosfera. Questi venti di alta quota soffiano contro la direzione ovest-est della corrente a getto, discendente verso la superficie terrestre. A febbraio 2018, questo fece sì che i venti dalla Siberia soffiassero aria fredda nel nord Europa, creando un sistema meteorologico che divenne noto come la "Bestia dall'Est". Ha portato temperature di meno 20°C nel nord Europa, e lo stesso modello meteorologico spostava l'aria più calda verso nord lungo la costa orientale della Groenlandia".

I forti venti meridionali hanno costretto aria mite in Groenlandia e oltre, ma non era il loro calore a causare la polinia.

"La maggior parte dei riscaldamenti artici dura un giorno o due, " dice Moore. "Questo è durato una settimana, e queste erano le temperature più calde e i venti più forti osservati nel nord della Groenlandia da quando sono iniziate le osservazioni negli anni '60. I venti erano vicini alla forza dell'uragano (93+km/h) e le temperature erano sopra lo zero. Una volta ottenuto quel pezzo del puzzle, ci siamo resi conto che potrebbe essere stato il vento, piuttosto che il calore, a causare la polinia".

Sebbene la dimensione della polynya sia stata senza precedenti nel periodo, abbiamo buoni dati, non sembra essere legato all'assottigliamento della banchisa verificatosi nello stesso periodo. Le simulazioni con il Pan-Arctic Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) dell'Università di Washington indicano che condizioni simili avrebbero creato un polynya, anche senza il recente assottigliamento dei ghiacci a nord della Groenlandia.

Usando PIOMAS, il team ha elaborato le condizioni meteorologiche del 2018 e i dati sulla concentrazione del ghiaccio per simulare numericamente la polinya. Quindi, utilizzando dati storici, hanno simulato le condizioni meteorologiche del 2018 sulle banchise del passato.

Le loro scoperte:velocità del vento simili avrebbero causato la comparsa della polynya anche in anni con ghiaccio più spesso, mentre i venti più deboli non avrebbero portato alla polynya della Groenlandia settentrionale del 2018, nonostante le condizioni del ghiaccio più sottili.

"Ci ponevamo la domanda ipoteticamente:cosa sarebbe successo se il ghiaccio fosse stato così spesso come nel 1979, "dice Schweiger.

"Ora, lo simuliamo. La risposta era che l'assottigliamento del ghiaccio non importava molto, ma i forti venti erano responsabili."

Ricercatore di lunga data sul ghiaccio marino, Schweiger era sorpreso. Pensava che l'assottigliamento del ghiaccio sarebbe stato il fattore decisivo.

"Ma quando abbiamo guardato più da vicino, non lo era. Lasciando che il tuo intuito guidi la tua ipotesi, poi lasciarsi convincere del contrario... questa è scienza."