Si dice spesso che l'Artico sia uno dei luoghi più vulnerabili ai cambiamenti climatici. Le temperature stanno salendo più velocemente che in qualsiasi altra parte del pianeta. L'aumento delle temperature invernali significa un aumento della pioggia invece della neve, e gli scienziati stanno ancora lavorando per capire esattamente cosa questo significhi sul campo.

Ora, un team di biologi, meteorologi e geofisici hanno esaminato anni di manto nevoso e dati meteorologici provenienti da due località dell'arcipelago artico delle Svalbard e hanno scoperto che l'aumento della quantità di pioggia invernale ha portato a più ghiaccio sul terreno. I loro risultati sono stati appena pubblicati in Lettere di ricerca ambientale .

Il cambiamento è così grande, dicono i ricercatori, che il terreno non è stato praticamente esente da ghiaccio durante l'inverno dall'inizio di questo secolo.

La pioggia in posti come le Svalbard rappresenta una sfida che è meno problematica nei climi più meridionali. Qui, a 78 gradi N, la notte polare dura più di tre mesi, e il terreno è ricoperto dal permafrost. Ciò significa che quando piove sulla neve, la pioggia può gelare sul fondo del manto nevoso, creando uno strato di ghiaccio. I ricercatori chiamano questo tipo di formazione di ghiaccio "ghiaccio basale, " perché si trova alla base del manto nevoso.

A volte può essere così denso da incapsulare completamente e uccidere le piante, e muoiono di fame gli animali, come renne, che normalmente pascolano sui muschi, arbusti nani e altri bruchi che trovano scalpitando nella neve. In una pubblicazione del 2013 in Scienza , Brage Bremset Hansen, ecologista della Norwegian University of Science and Technology (NTNU), e colleghi hanno descritto come un evento di ghiaccio estremo un inverno ha impedito alle arvicole, pernice bianca e renna dalla ricerca di cibo, che ha causato il crollo delle loro popolazioni. Hansen è l'autore senior del documento appena pubblicato.

Popolazioni di volpi artiche, che si cibano delle carcasse di renne morte, tuonò mentre gli altri animali morivano. Ma l'anno successivo, la popolazione di volpi ha lottato, perché ogni renna sopravvissuta alla grande moria aveva più cibo estivo, poiché il loro numero complessivo era crollato. Ciò significava meno carcasse per le volpi nell'anno successivo al grande evento sul ghiaccio.

Il ghiaccio basale può anche creare problemi agli allevatori di renne nelle comunità settentrionali, mentre pioggia su neve, anche senza formazione di ghiaccio, possono saturare i manti nevosi al punto da provocare valanghe.

Quanto ghiaccio dipende dal livello della neve

La quantità di neve già presente sul terreno è un fattore importante nella formazione del ghiaccio basale, dicono i ricercatori. "Quando, dove e quanto ghiaccio si forma è un processo complicato, "dice Bart Peeters, l'autore principale dell'articolo e un dottorato di ricerca. candidato presso il Center for Biodiversity Dynamics di NTNU. "Ma i modelli principali sono chiari:il ghiaccio basale si forma quando la pioggia e l'acqua di disgelo si congelano sul terreno ghiacciato, anche se questo dipende da quanto è profondo il manto nevoso, se c'è della neve, e quando inizia a piovere."

Quando c'è molta neve per terra e solo un po' di pioggia, la pioggia può essere assorbita dalla neve e può gelare all'interno dello zaino. Ciò significa niente ghiaccio basale. Quando c'è uno spesso manto nevoso, però, e tanta pioggia, la pioggia può accelerare lo scioglimento della neve in modo che molta acqua scorra attraverso l'intero manto nevoso. Quindi si congela quando atterra sul terreno ghiacciato in fondo al pacco. Queste sono le condizioni che portano alla formazione di uno spesso strato ghiacciato.

I ricercatori volevano sapere quanto sia diffusa la formazione del ghiaccio basale durante l'inverno. Hanno esaminato 2539 misurazioni del manto nevoso in 16 anni da due località sull'isola principale di Spitsbergen; uno sulla costa in una città chiamata Ny-Ålesund, e uno a Nordenskiöld Land nel centro dell'isola. Quest'ultima zona si trova a circa 20 km a sud della stazione meteorologica dell'aeroporto delle Svalbard nella città principale di Longyearbyen.

Oltre ai dati delle due stazioni meteorologiche di Longyearbyen e Ny-Ålesund, i ricercatori sono stati in grado di ottenere la temperatura media giornaliera dell'aria e la quantità di pioggia da altre cinque stazioni sparse per le Svalbard. Ciò ha permesso loro di cercare modelli nella pioggia invernale sia nello spazio che nel tempo. Quello che hanno scoperto è che la quantità media di pioggia invernale era più del doppio sulla costa rispetto al centro dell'isola. Ciò significava anche ghiaccio basale più spesso sulla costa.

Però, scoprirono anche che quando pioveva d'inverno, di solito pioveva su distanze di diverse centinaia di chilometri. Allo stesso modo, se il terreno fosse coperto da uno spesso ghiaccio sulla costa, lo stesso scenario è stato trovato nel centro dell'isola.

"Le ondate di caldo invernale e gli eventi pioggia su neve alle Svalbard tendono a verificarsi quando la regione è influenzata da sistemi di bassa pressione da sud-ovest, "ha detto Ketil Isaksen, ricercatore senior presso l'Istituto meteorologico norvegese e coautore dello studio. "Questi sistemi meteorologici favoriscono il trasporto di vapore acqueo dalle sorgenti dell'Atlantico meridionale, portando temperature e piogge sopra lo zero in tutto l'arcipelago".

Muoversi non è un'opzione

La linea di fondo è che la formazione di ghiaccio tende a verificarsi in aree estese, e non è un evento localizzato, hanno detto i ricercatori. Di conseguenza, animali che svernano sull'isola, come la renna e la pernice bianca, non sempre hai la possibilità di spostarti in un posto migliore con meno ghiaccio.

Hansen afferma che l'implicazione ecologica più importante degli eventi pioggia su neve su larga scala è che possono influenzare contemporaneamente tutte le specie della comunità animale svernante dell'isola.

"Questo in definitiva significa che gli alti e bassi delle popolazioni e di intere comunità di animali selvatici potrebbero essere sincronizzati su grandi distanze, " ha detto. "In teoria, la sincronizzazione delle dinamiche della popolazione su grandi distanze, causati dalle fluttuazioni del tempo, aumenterà il rischio di estinzione a lungo termine." Dice, però, che non ci sono prove che le specie che svernano nella tundra delle Svalbard siano attualmente a rischio.

Hansen è a capo di un progetto chiamato INSYNC, finanziato dal Consiglio di ricerca norvegese, che sta esaminando come i cambiamenti climatici influenzano le dinamiche della popolazione delle comunità di fauna selvatica artica.

Svalbard un precursore delle cose a venire

Eventi meteorologici estremi, come pioggia su neve, stanno diventando sempre più comuni, i ricercatori hanno detto, e ora capiscono meglio come si forma il ghiaccio basale e i fattori che ne influenzano lo spessore e i tempi. Ma mentre l'Artico continua a scaldarsi, le complesse relazioni tra pioggia, spessore del manto nevoso, le temperature dell'aria e i tempi durante l'inverno suggeriscono che i modelli possono cambiare, loro hanno detto.

"Sappiamo con grande fiducia che le temperature globali continueranno ad aumentare per decenni. Man mano che gli inverni diventano più caldi e più umidi nell'Artico, sarà interessante osservare i modelli nella formazione di ghiaccio basale quando il manto nevoso si scioglie completamente e la superficie del terreno si scioglie, " ha detto Peeters. "Tuttavia, perché l'Artico si sta riscaldando più rapidamente alle Svalbard, è un precursore delle cose a venire per gli ecosistemi in altre regioni dell'alto Artico".