Il mare che circonda l'Antartide agisce come un enorme miscelatore per l'acqua di tutti i bacini oceanici e questo modello di circolazione influenza lo scambio di anidride carbonica (CO ₂ ) tra l'oceano e l'atmosfera. Uno studio condotto da un team internazionale di ricercatori guidati dal Dr. Torben Struve dell'Istituto di chimica e biologia dell'ambiente marino (ICBM) dell'Università di Oldenburg ha ora stabilito che questo complesso equilibrio di masse d'acqua reagisce in modo altamente sensibile alle condizioni del vento sopra il sud Oceano.

Lo studio, che viene pubblicato sulla rivista scientifica Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , ha utilizzato misurazioni su scheletri di corallo fossile per rivelare che nel Passaggio di Drake si sono verificati cambiamenti significativi nella circolazione delle acque profonde, uno stretto stretto tra l'Antartide e il Sud America, circa sei-settemila anni fa. Gli scienziati vedono indicazioni che questi cambiamenti hanno influenzato anche la CO ₂ livelli nell'atmosfera e suggeriscono che i futuri cambiamenti climatici potrebbero portare a un aumento del rilascio di CO ₂ dalle acque profonde dell'Oceano Antartico nell'atmosfera.

"L'Oceano Antartico collega tutti gli oceani del mondo. È uno dei pochi luoghi sulla Terra in cui l'acqua proveniente da grandi profondità arriva in superficie e allo stesso tempo l'acqua di superficie affonda nelle profondità, " ha spiegato l'autore principale Struve. La regione marina intorno all'Antartide è quindi fondamentale per il nastro trasportatore globale delle correnti oceaniche, che distribuisce il calore, nutrienti, sale e CO ₂ su grandi distanze.

Però, fino ad ora, non era chiaro se la corrente che scorre nell'Oceano Antartico fosse cambiata in modo significativo da quando l'ultima era glaciale terminò verso il 12, 000 anni fa. Precedenti studi di ricercatori sul clima avevano dimostrato che ci sono stati diversi cambiamenti nei forti venti occidentali che soffiano intorno all'Antartide durante l'attuale periodo interglaciale.

Questi venti guidano la corrente circumpolare antartica (ACC), una corrente oceanica fredda che si estende dalla superficie al fondo dell'oceano e che collega l'Atlantico, Oceano Indiano e Pacifico. È importante sottolineare che i venti stimolano anche la risalita delle acque oceaniche profonde verso la superficie oceanica. Lo studio si proponeva di determinare come le correnti nell'Oceano Antartico reagissero a questi cambiamenti nell'atmosfera.

Per rispondere a questa domanda, Struve e i suoi colleghi dell'Imperial College di Londra, University College London e l'Università di Edimburgo, analizzato coralli fossili di acqua fredda dal Passaggio di Drake, alcuni dei quali avevano diverse migliaia di anni. I coralli sono stati raccolti da diverse profondità dell'acqua in tre punti del Passaggio di Drake durante due spedizioni con la nave da ricerca statunitense Nathaniel B. Palmer.

"Questa zona è nota per le sue cattive condizioni meteorologiche:la semplice raccolta dei campioni è stata una sfida, "Struve ha spiegato.

I coralli d'acqua fredda immagazzinano alcuni oligoelementi, come il neodimio, nei loro scheletri calcarei, e quindi registrare un'impronta digitale chimica dell'acqua in cui sono cresciuti.

Le analisi delle impronte digitali al neodimio nei campioni di corallo hanno mostrato che c'era un brusco cambiamento nella composizione chimica dell'acqua circa 7, 000 anni fa, che durò per circa 1, 000 anni. Sulla base di diversi riscontri, il team ha concluso che maggiori quantità di CO ₂ -a quel tempo, le ricche acque profonde dell'Oceano Pacifico penetravano nel Passaggio di Drake, presumibilmente guidato da uno spostamento verso nord dei venti occidentali dell'emisfero australe.

"Questo è stato un risultato sorprendente per noi. Non ci aspettavamo che l'Oceano Antartico reagisse in modo così sensibile durante un periodo interglaciale, " ha detto Struve. "Questo studio mette in evidenza l'inestimabile contributo dei fossili di corallo d'acqua fredda alla comprensione del cambiamento climatico passato. Forniscono registrazioni uniche della composizione chimica dell'acqua di mare, spesso in regioni dell'oceano dove altri tipi di archivi sono scarsi, " ha sottolineato il co-autore Dr. Kirsty Crocket dell'Università di Edimburgo.

Lo studio fa anche luce su una serie di altri cambiamenti climatici avvenuti nello stesso periodo. In particolare, CO . atmosferica ₂ livelli, che era leggermente diminuito nei 2 precedenti, 000 anni, cominciò a salire ancora una volta. Struve e i suoi colleghi sospettano che una fonte chiave di questo fenomeno fosse un aumento della quantità di CO ₂ ricche di acque profonde del Pacifico nell'Oceano Antartico.

"Questo è importante perché quando le acque profonde risalgono alla superficie dell'Oceano Antartico, parte della CO . immagazzinata ₂ riesce a fuggire nell'atmosfera, " ha spiegato il co-autore Dr. David Wilson. E poi, mentre i venti si spostavano ancora una volta verso sud, questa risalita aumentava e maggiori quantità di CO ₂ sono stati rilasciati nell'atmosfera.

Non è ancora chiaro come l'aumento delle temperature globali influenzerà le correnti oceaniche che circondano l'Antartide. Però, gli attuali scenari climatici indicano che i venti occidentali dell'emisfero australe si sposteranno più a sud verso l'Antartide. Questo scenario potrebbe portare a una più forte miscelazione delle masse d'acqua nell'Oceano Antartico e a una maggiore risalita, che il team di ricercatori sospetta potrebbe a sua volta portare a maggiori quantità di CO ₂ essere rilasciato dal profondo oceano.