Il nostro team sta studiando come le rocce si alterano ed erodono in uno degli ambienti più estremi del pianeta:l'Antartide. Il progetto si chiama Evoluzione del paesaggio nelle valli aride McMurdo:tassi di erosione e monitoraggio in tempo reale della rottura della roccia in un iperarido, ambiente sottozero, ed è finanziato dall'Ufficio dei programmi polari della National Science Foundation (NSF).

Il nostro team è composto da quattro scienziati. Sono l'investigatore principale (PI) e uno scienziato ricercatore post-dottorato presso l'Osservatorio della Terra di Lamont-Doherty della Columbia. Il co-PI Joerg Schaefer è un Lamont Research Professor e professore a contratto presso la Columbia University; la co-PI Martha-Cary (Missy) Eppes è professore associato presso l'Università della Carolina del Nord-Charlotte; e collaboratrice/consulente Kate Swanger è professore associato presso l'Università del Massachusetts-Lowell. Joerg non verrà in Antartide con noi quest'anno, che ci lascia con un tre persone, squadra sul campo tutta al femminile. Questa sarà la mia quinta stagione sul campo antartico, Kate è l'ottavo, e il primo schieramento di Missy.

Questo progetto rappresenta per me diversi primati:la prima proposta NSF che mi è stata assegnata come PI, la mia prima volta alla guida di una spedizione antartica, e la prima volta che ho utilizzato sensori di emissione acustica (ne parleremo più avanti) in Antartide. È stata una straordinaria esperienza di apprendimento nella gestione di un progetto e nella pianificazione della logistica di una lunga stagione sul campo antartico. Abbiamo avuto il nostro lavoro tagliato per noi dalla scorsa estate, tra una decisione di finanziamento tardiva a causa delle chiusure del governo federale all'inizio del 2018, e un ritardo di diversi mesi nella produzione delle nostre attrezzature, abbiamo dovuto affrettarci a settembre per testare e imballare l'attrezzatura scientifica in tempo per la scadenza per la spedizione del carico in Antartide. Per fortuna alla fine è venuto insieme per noi, e siamo (si spera!) sulla buona strada per una stagione di successo sul campo.

Il cosa, dove, quando, e perché

Al suo centro, questo progetto è un'indagine sui processi di superficie attivi nelle aree prive di ghiaccio dell'Antartide. Nello specifico, siamo interessati agli agenti atmosferici e all'erosione. Questi due termini sono spesso usati in modo intercambiabile, ma in realtà si riferiscono a due processi distinti:l'erosione è la rottura della roccia che avviene sul posto ("in situ") con mezzi chimici o meccanici, mentre l'erosione rimuove e trasporta il materiale roccioso alterato in una nuova posizione. Insieme, gli agenti atmosferici e l'erosione agiscono per alterare drasticamente la superficie della Terra, dall'azione di fiumi e ghiacciai che scolpiscono ampie distese di roccia, ai microrganismi che abitano e indeboliscono lentamente il tessuto dei singoli massi.

Potresti chiederti perché stiamo andando fino in Antartide per studiare questi processi. La risposta è che l'Antartide è un ambiente terrestre unico:la maggior parte del continente è un deserto; più specificamente, un raffreddore, deserto polare. Sebbene l'Antartide sia ricoperta da una grande quantità di ghiaccio, è estremamente arido con pochissima acqua liquida in superficie. La nostra sede di studio è nelle McMurdo Dry Valleys (MDV), che è la più grande area senza ghiaccio del continente. L'MDV viene spesso definito il più freddo, più secco, e il luogo più ventoso del pianeta, e rappresenta quindi un estremo climatico in cui troviamo processi naturali non osservati da nessun'altra parte sulla Terra. Infatti, l'ambiente è così estremo che viene spesso utilizzato come analogo per le condizioni sulla superficie di Marte. Ci interessa scoprire (1) i processi responsabili dell'erosione e dell'erosione nel MDV e (2) le velocità con cui si verificano, e se queste tariffe sono cambiate nel tempo. Discuterò le tecniche che utilizzeremo nel prossimo post.

La nostra sede principale è Beacon Valley, situato nella parte più occidentale del MDV. La sua elevata altitudine e la distanza interna dalla costa del Mare di Ross rendono questa località una delle più fredde e aride della già fredda e secca MDV. Ghiacciaio Mullins, un ghiacciaio coperto di detriti, scorre dalla Mullins Valley nella Beacon Valley ed è ricoperta da massi e sedimenti di dolerite (e in misura minore arenaria). È su questo ghiacciaio che concentreremo la nostra indagine e allestiremo un campo. La quantità di tempo che i massi hanno trascorso sulla superficie del ghiacciaio Mullins varia da quasi nessuno alla parete di testa nella Mullins Valley a forse più di un milione di anni vicino alla fine del ghiacciaio nel mezzo della Beacon Valley. Sfortunatamente, dal lavorare qui nelle precedenti stagioni sul campo, Sia io che Kate sappiamo che le stesse ragioni che rendono questo luogo un buon posto per studiare i processi di superficie estremi possono anche renderlo un luogo abbastanza miserabile per condurre lavori sul campo:il terreno sassoso è impegnativo e (a volte) pericoloso da navigare, e le temperature sotto lo zero e i venti catabatici dell'altopiano polare possono trasformare anche un compito semplice, come scrivere sul proprio quaderno da campo, in un calvario paralizzante. Abbiamo il nostro lavoro tagliato per noi!