La nave da ricerca JOIDES Risoluzione, visto al largo di Honolulu, Hawaii. Credito:William Crawford/IODP
La calotta glaciale antartica di 5,4 milioni di miglia quadrate è di gran lunga la più grande massa di acqua dolce sulla terra. Se tutto dovesse sciogliersi, innalzerebbe il livello del mare globale di circa 70 metri (220 piedi), guidando la civiltà umana nell'entroterra, e cancellando completamente alcune nazioni. Con il cambiamento climatico indotto dall'uomo che ora procede rapidamente, gli scienziati vogliono sapere quanto rapidamente potrebbe reagire il ghiaccio. Un modo per scoprirlo:studiare come il ghiaccio ha reagito a periodi caldi passati che potrebbero essere analoghi al nostro.
Un gruppo di 30 scienziati sta per fare proprio questo. La nave da ricerca JOIDES Resolution, lasciato Punta Arenas, Cile il 20 marzo per perforare carote di sedimento da una remota sezione del fondale marino dove si ritiene che antichi iceberg abbiano lasciato indizi. Usando questi, i ricercatori sperano di tracciare come la calotta glaciale è cresciuta e calata in risposta alle oscillazioni climatiche negli ultimi 10 milioni di anni.
La crociera di due mesi è Expedition 382 dell'International Ocean Discovery Program (IODP), una collaborazione di scienziati di molte nazioni che coordina spedizioni oceaniche su larga scala per studiare la storia della terra come registrata nei sedimenti e nelle rocce sotto il fondo dell'oceano. Gli scienziati e l'equipaggio mirano a perforare carote dal letto del mare di Scozia, al largo della Penisola Antartica.
Mentre la neve cade sull'Antartide, si accumula lentamente e si trasforma in ghiaccio all'interno del continente. Questo ghiaccio si trasforma in ghiacciai, che scorrono verso l'esterno, verso le coste. Questo ghiaccio in movimento raschia e incorpora grandi quantità di rocce e polvere. Quando il ghiaccio raggiunge l'oceano, gli berg si staccano, insieme al loro carico di detriti. L'Antartide è circondata da una potente corrente antioraria, e molti berg cavalcano questo chiaro intorno al continente, finché non si avvicinano all'ostacolo della Penisola Antartica, un lungo braccio che si protende dalla massa continentale principale verso il Cile. Qui, nel mare di Scozia, gli berg vengono spinti a nord verso l'Oceano Meridionale, e comincia a sciogliersi. I ricercatori hanno soprannominato questa zona "Iceberg Alley" (da non confondere con la sua controparte più famosa a sud della Groenlandia, dove un iceberg affondò il Titanic nel 1912).
Mentre gli iceberg si sciolgono, lasciano cadere sul fondo del mare i loro carichi di detriti trasportati dalle zattere, e questi carichi si accumulano a strati nel corso dei secoli e dei millenni, nel corso di milioni di anni. E, perché le rocce originarie di diverse parti dell'Antartide portano diverse firme chimiche, gli scienziati possono capire la loro provenienza. Utilizzando tecniche di recente sviluppo, possono anche dire quando sono caduti i detriti, fino a poche centinaia di anni. Così, dovrebbero essere in grado di dire quanto ghiaccio è stato scaricato e quando:una tabella di marcia per il cambiamento climatico, e la conseguente crescita o restringimento del ghiaccio.
"Questa spedizione migliorerà la nostra comprensione della storia delle calotte glaciali antartiche e degli oceani circostanti negli ultimi 10 milioni di anni, ", ha affermato Jamie Allan della Divisione delle scienze oceaniche della National Science Foundation degli Stati Uniti, che finanzia l'IODP. "Aumenterà anche la nostra conoscenza di come gli iceberg si sono formati e si sono mossi durante quel periodo".
La co-scienziata Maureen Raymo del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University ha affermato di essere particolarmente interessata a due periodi che potrebbero essere paragonabili ai tempi moderni. Il primo fu il tardo Pliocene, circa 3 milioni di anni fa, un periodo di alto livello del mare in cui i livelli di anidride carbonica erano di circa 400 parti per milione, più o meno quello che sono ora, e le temperature erano vicine a quelle previste per la fine del 21° secolo. L'altro:uno scatto caldo tra periodi di glaciazione appena 120, 000 anni fa, quando il livello del mare è salito improvvisamente da 15 a 30 piedi, possibilmente entro decenni.
La nave perforerà i siti al largo della penisola antartica (punti gialli) dove gli iceberg si dirigono nell'Oceano Antartico e i detriti trasportati dal ghiaccio si depositano sul fondo del mare. Riquadro:molti iceberg scorrono in senso antiorario intorno al continente prima di raggiungere quest'area. Credito:Weber et al., 2014
"Perché il livello del mare raggiunga così in alto, molto ghiaccio doveva sciogliersi, " disse Raymo. "Ma nessuno sa da dove provenga quella quantità di ghiaccio sciolto. Era la Groenlandia? Antartide occidentale? Antartide orientale? Se vogliamo capire cosa potremmo dover affrontare molto presto, è molto importante sapere da dove viene quel ghiaccio, e quando."
Gli scienziati hanno in programma di perforare sedimenti le cui superfici giacciono fino a 4, 000 metri (2,5 miglia) sotto la superficie dell'oceano, per allevare carote a circa 600 metri (2, 000 piedi) di lunghezza ciascuno da una mezza dozzina di siti. Quanti core ottengono effettivamente può essere in parte una questione di fortuna, dice Raymo; le navi che lavorano in questa regione sono comunemente spinte fuori dalla stazione proprio dalla cosa che stanno cercando di studiare:iceberg giganti che si dirigono verso di loro. In questo caso, la nave deve spostarsi in una posizione alternativa.
Fatta eccezione per i berg, il mare di Scozia è relativamente calmo. Ma per fare il viaggio di circa 1, 500 chilometri (950 miglia) lì, la nave deve attraversare il ventoso Passaggio di Drake, che ha alcuni dei mari più agitati e le onde più grandi del pianeta. "Non ho mai avuto il mal di mare, ma se mai mi viene il mal di mare, sarà in questo viaggio, " disse Raimo.
Il co-conduttore della crociera è il climatologo Michael Weber dell'Università di Bonn, specializzato nello studio della fine dell'ultima era glaciale, e le dinamiche associate del ghiaccio antartico. Altri scienziati della spedizione provengono dall'Australia. il Regno Unito, Cina, Brasile, Spagna, Svizzera, Olanda, Giappone, Corea del Sud e India.
Iceberg rotto, Vicolo dell'Iceberg. Credito:Mike Weber