Illustrazione dei due principali meccanismi identificati da questo studio per spiegare la minore CO2 atmosferica durante i periodi glaciali. A sinistra:condizioni attuali; a destra:condizioni intorno alle 19, 000 anni fa durante l'ultimo massimo glaciale. Credito:Andrew Orkney, università di Oxford
Da quando gli scienziati hanno determinato per la prima volta che l'anidride carbonica atmosferica (CO 2 ) era significativamente inferiore durante i periodi dell'era glaciale rispetto alle fasi calde, hanno cercato di scoprire perché, ipotizzando che possa essere una funzione della circolazione oceanica, mare ghiacciato, polvere o temperatura carichi di ferro.
Eppure nessun modello informatico basato su prove esistenti è stato in grado di spiegare perché la CO 2 i livelli erano fino a un terzo inferiori quando si è instaurata un'era glaciale.
Un nuovo studio pubblicato questa settimana in Progressi scientifici fornisce prove convincenti per una soluzione:la combinazione della variazione della temperatura dell'acqua di mare e del ferro dalla polvere dei continenti dell'emisfero australe.
"Molti degli studi passati che hanno analizzato le temperature oceaniche hanno ipotizzato che le temperature oceaniche si siano raffreddate alla stessa velocità su tutto il globo, circa 2,5 gradi (Celsius), " ha detto Andreas Schmittner, uno scienziato del clima presso l'Oregon State University e coautore dello studio. "Quando hanno eseguito i loro modelli, la temperatura rappresentava quindi solo una piccola quantità di CO . atmosferica 2 diminuire.
"Ora sappiamo che gli oceani si sono raffreddati molto di più in alcune regioni, fino a cinque gradi (C) alle medie latitudini. Poiché l'acqua fredda ha un più alto grado di CO 2 solubilità, aveva il potenziale per assorbire molto più carbonio dall'atmosfera di quanto gli studi precedenti spiegassero, e ha realizzato più di quel potenziale".
Schmittner e i suoi colleghi stimano che le temperature oceaniche più fredde rappresenterebbero circa la metà della diminuzione della CO 2 durante l'ultimo massimo glaciale, o altezza dell'ultima era glaciale. Un altro terzo o giù di lì, dicono, è stato probabilmente causato da un aumento della polvere carica di ferro proveniente dai continenti e "fertilizzando" la superficie dell'Oceano Antartico. Un aumento del ferro stimolerebbe la produzione di fitoplancton, assorbendo più carbonio e depositandolo in profondità nell'oceano.
I modelli dei ricercatori suggeriscono che questa combinazione rappresenta più di tre quarti della ridotta quantità di CO . atmosferica 2 durante l'ultima era glaciale. Durante l'ultimo massimo glaciale, CO 2 i livelli erano di circa 180 parti per milione, mentre i livelli nel 1800 d.C., appena prima della rivoluzione industriale, erano di circa 280 parti per milione.
Schmittner ha affermato che la quantità residua di carbonio ridotto può essere attribuibile a variazioni nella disponibilità di nutrienti e/o nell'alcalinità degli oceani.
"L'aumento del ferro probabilmente è stato causato dal lavaggio del ghiaccio nel paesaggio della Patagonia, Australia e Nuova Zelanda, tirando fuori il ferro dalle rocce e dal suolo, "Schmittner ha detto. "Dato che era molto freddo e secco, il ferro sarebbe stato raccolto dal vento e depositato nell'oceano.
"Il nostro modello tridimensionale dell'oceano globale concorda bene con le osservazioni dei sedimenti oceanici dell'ultimo massimo glaciale, dandoci un alto grado di fiducia nei risultati".
I ricercatori affermano che quando la Terra si è raffreddata durante l'ultima era glaciale, anche gli oceani si sono naturalmente raffreddati, tranne che vicino alle regioni polari, che erano già il più freddo possibile senza gelare. Durante le fasi calde, la differenza nelle temperature superficiali oceaniche tra le alte latitudini e le medie latitudini era significativa.
Mentre l'acqua più calda si sposta verso l'Antartide e inizia a raffreddarsi, il calore perso va nell'atmosfera, aumentare il potenziale dell'oceano di assorbire CO 2 .
"È come quando prendi una birra dal frigorifero, " ha detto Schmittner. "Mentre fa caldo, le bolle escono. L'anidride carbonica è un gas, e può dissolversi in acqua così come entrare nell'oceano dall'atmosfera, ed è più solubile in acqua più fredda. Ma questo processo richiede un po' di tempo e quindi l'oceano non realizza tutto il suo potenziale per assorbire CO 2 in quelle acque intorno all'Antartide che riempiono gran parte dell'oceano profondo".
Quando gli oceani di media latitudine iniziarono a raffreddarsi, hanno iniziato ad assorbire più CO 2 dall'atmosfera, ed emettendo di meno perché l'acqua più fredda è più CO 2 solubile.
"Era la combinazione perfetta che può spiegare quasi esattamente perché CO 2 i livelli erano inferiori di circa un terzo durante i periodi dell'era glaciale, " ha detto Schmitner.
