Una nuova revisione del ciclo del silicio negli ambienti glaciali, guidato da scienziati dell'Università di Bristol, evidenzia la potenziale importanza dei ghiacciai nell'esportazione di silicio verso gli ecosistemi a valle.

Questo, dicono i ricercatori, potrebbe avere implicazioni per la produttività primaria marina e avere un impatto sul ciclo del carbonio sui tempi delle ere glaciali.

Questo perché la silice è necessaria ai produttori primari, come le diatomee (una forma di alghe che rappresenta fino al 35 percento di tutta la produttività primaria marina), e questi produttori primari rimuovono quantità significative di anidride carbonica dall'atmosfera, trasportandolo nell'oceano profondo.

L'autrice principale Jade Hatton della School of Earth Sciences dell'Università di Bristol, ha dichiarato:"È importante comprendere il ruolo che i ghiacciai svolgono nel ciclo del silicio e abbiamo esaminato il lavoro precedentemente pubblicato che considera l'erosione subglaciale e i flussi di nutrienti per riunire questa recensione, concentrandosi sull'impronta chimica del silicio esportato da questi ambienti."

Il gruppo, i cui risultati sono stati pubblicati questa settimana sulla rivista Atti della Royal Society A , considerato alcune delle "grandi domande" che attualmente circondano i ghiacciai e l'esportazione di silicio, comprese le differenze nell'impronta chimica del silicio tra fiumi glaciali e non glaciali, e se i processi di alterazione che si verificano sotto i ghiacciai stanno determinando queste differenze.

Combinando nuove misurazioni delle acque di disgelo di oltre 20 ghiacciai in Islanda, Alaska, Groenlandia e Norvegia con i dati esistenti, il documento mostra che l'impronta chimica del silicio esportato dai ghiacciai è distinta rispetto al silicio all'interno dei fiumi non glaciali.

Questa firma chimica (la composizione isotopica del silicio) aiuta a comprendere la natura dei processi di alterazione che si verificano sotto i ghiacciai.

Jade Hatton ha aggiunto:"I dati provenienti da una tale gamma di ghiacciai rappresentano uno sforzo significativo in termini di lavoro sul campo e rappresentano un grande miglioramento nella nostra conoscenza della firma isotopica del silicio dai ghiacciai.

"Suggeriamo che la distinta composizione isotopica del silicio nelle acque glaciali sia guidata dagli alti tassi di erosione fisica sotto i ghiacciai.

"Questo ha implicazioni sul modo in cui comprendiamo i processi di alterazione subglaciale e l'esportazione di nutrienti dagli ambienti glaciali".

Questi nuovi dati vengono presentati insieme al lavoro svolto in precedenza in Islanda e Groenlandia per fornire prove più solide che la relazione tra le acque di disgelo glaciale e una distinta firma dell'isotopo di silicio regga.

I ricercatori sperano che questo set di dati più ampio possa aiutare a informare modelli informatici più complessi in futuro, basandosi sul nostro precedente lavoro di modellazione che ha dimostrato l'importanza della silice glaciale su scale temporali glaciali-interglaciali.

Il contributo fornisce anche una discussione sulle complessità degli ambienti glaciali e mette in luce alcune importanti questioni ancora incerte, inclusa l'importanza del particolato di silice quando si considera il flusso complessivo di esportazione dagli ambienti glaciali.

Jade Hatton ha dichiarato:"È stato fatto pochissimo lavoro per comprendere la formazione di questa silice 'amorfa' sotto i ghiacciai. Suggeriamo che l'elevata erosione fisica all'interno di questi sistemi sia estremamente importante, tuttavia incoraggiare il lavoro futuro per limitare ulteriormente questo.

"Un'altra area molto dibattuta attualmente è il ruolo dei fiordi nel riciclaggio dei nutrienti, con conseguente incertezza nei flussi di nutrienti glaciali che raggiungono l'oceano aperto. I finanziamenti dell'ERC (ICY-LAB) e della Royal Society ci consentono di continuare la ricerca in questo settore, con progetti che considerano il ciclismo biogeochimico nei fiordi della Groenlandia.

"Non vediamo l'ora di poter far luce su queste incertezze utilizzando una serie di analisi dal lavoro sul campo all'interno di questi ambienti dei fiordi".