Il ciclo del carbonio terrestre è fondamentale per controllare il contenuto di gas serra della nostra atmosfera, e infine il nostro clima.

Lastre di ghiaccio che coprono attualmente circa il 10% della superficie terrestre della nostra Terra, si pensava che 20 anni fa fossero terre desolate ghiacciate, privo di vita e con agenti atmosferici chimici soppressi, parti irrilevanti del ciclo del carbonio.

Ora un team internazionale leader a livello mondiale, guidato dalla professoressa Jemma Wadham della School of Geographical Sciences dell'Università di Bristol e del Cabot Institute for the Environment, hanno raccolto una grande quantità di prove pubblicate negli ultimi 20 anni per dimostrare che le calotte glaciali non possono più essere considerate parti congelate e passive del ciclo del carbonio terrestre.

I loro risultati sono pubblicati oggi sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

ha detto il professor Wadham; "Un insieme unico di condizioni presenti sotto le calotte glaciali li rende importanti reattori nel ciclo del carbonio terrestre.

"Qui, la macinazione della roccia muovendo il ghiaccio è alta, l'acqua liquida è abbondante e i microbi prosperano nelle zone di fusione nonostante le condizioni inospitali:le calotte glaciali erodono il loro substrato roccioso, i microbi adattati al freddo elaborano la roccia del terreno e aumentano il rilascio di nutrienti e le acque di fusione glaciale esportano questo nutriente negli oceani, stimolando anche la risalita di ulteriori nutrienti dalla profondità ai margini marini del ghiacciaio.

"Tutto questo nutriente supporta la pesca e stimola il prelievo di anidride carbonica (CO2) dall'atmosfera".

Il co-autore, il professor Rob Spencer della Florida State University, ha aggiunto:"Le lastre di ghiaccio sono anche molto efficaci nell'immagazzinare grandi quantità di carbonio mentre crescono sui sedimenti marini, suoli e vegetazione.

"La calotta antartica da sola ne immagazzina potenzialmente fino a 20, 000 miliardi di tonnellate di carbonio organico, dieci volte di più di quello stimato per il permafrost dell'emisfero settentrionale.

"Una parte di questo carbonio viene rilasciato nelle acque di fusione e alimenta le reti trofiche marine. Il carbonio che viene lasciato nelle parti profonde delle calotte glaciali viene convertito in gas metano dall'attività microbica e/o geotermica, che ha il potenziale per essere immagazzinato come idrato di metano solido a basse temperature e condizioni di alta pressione.

"Non abbiamo idea di quanto sarà stabile il potenziale idrato di metano in un clima di riscaldamento se le calotte glaciali si assottigliano. Ci sono prove dalle fasi passate dello spreco della calotta glaciale in Europa che l'idrato di metano sotto la calotta glaciale è esistito e può essere rilasciato rapidamente se il ghiaccio si assottiglia. ."

Lo studio fa anche una passeggiata indietro nel tempo fino all'ultima transizione dalle condizioni glaciali (fredde) a quelle interglaciali (calde) dei giorni nostri, analizzando le carote oceaniche intorno all'Antartide alla ricerca di indizi che potrebbero collegare l'esportazione di nutrienti (ferro) della calotta glaciale attraverso gli iceberg antartici alla mutevole produttività dell'Oceano Antartico, un importante pozzo globale di carbonio.

Coautore, Dott. Jon Hawkings della Florida State University/GFZ-Potsdam, ha dichiarato:"Un modo importante in cui l'Oceano Antartico elimina il carbonio dall'atmosfera è la crescita del fitoplancton nelle sue acque superficiali.

"Però, queste minuscole piante che abitano l'oceano sono limitate dalla disponibilità di ferro. Abbiamo pensato a lungo che la polvere atmosferica fosse importante come fornitore di ferro per queste acque, ma ora sappiamo che gli iceberg ospitano sedimenti ricchi di ferro che fertilizzano anche le acque oceaniche quando gli iceberg si sciolgono".

Professoressa Karen Kohfeld, un paleooceanografo e coautore della Simon Fraser University, ha aggiunto:"Quello che vedete nei nuclei oceanici del sub-antartico è che quando il clima si è riscaldato alla fine dell'ultimo periodo glaciale, sedimento di iceberg (e quindi, ferro) fornitura alle cascate sub-antartiche dell'Oceano Australe, così come la produttività marina mentre aumenta la CO2.

"Mentre ci sono molte possibili cause per l'aumento di CO2, i dati suggeriscono in modo allettante che la caduta dell'offerta di ferro nell'Oceano Antartico tramite gli iceberg potrebbe aver contribuito".

Ciò che è importante di questo studio è che riunisce il lavoro di centinaia di scienziati di tutto il mondo pubblicato in tre decenni per dimostrare, tramite un documento storico, che non possiamo più ignorare le calotte glaciali nei modelli del ciclo del carbonio e negli scenari di cambiamento climatico.

Il professor Wadham ha aggiunto:"Le calotte glaciali sono parti altamente sensibili del nostro pianeta:cambiamo le temperature nell'aria e nelle acque oceaniche intorno a loro e l'assottigliamento e il ritiro sono inevitabili.

"Le prove che presentiamo qui suggeriscono che le calotte glaciali possono avere importanti feedback sul ciclo del carbonio che richiedono ulteriori studi poiché l'incertezza è ancora enorme.

"Ottenere l'accesso ad alcune delle parti più inaccessibili e impegnative dei banchi di ghiaccio, ad esempio tramite foratura profonda, insieme alla costruzione di modelli numerici in grado di rappresentare i processi biogeochimici nelle calotte glaciali, sarà fondamentale per i progressi futuri in questo campo".