Le correnti oceaniche sono essenziali per la distribuzione globale del calore e quindi anche per il clima sulla terra. Per esempio, l'ossigeno viene trasferito nel mare profondo attraverso la formazione di nuove acque profonde intorno all'Antartide. L'Antarctic Bottom Water (AABW) proveniente dal Mare di Weddell si estende normalmente verso nord nell'Atlantico meridionale e nell'Oceano Indiano. Però, durante il picco delle ultime due ere glaciali, la fornitura di acque profonde dal Mare di Weddell all'Oceano Atlantico meridionale è stata apparentemente interrotta, come dimostrato da un nuovo studio condotto dagli scienziati del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.

"Fino ad ora, è stato ampiamente ipotizzato che l'acqua di fondo antartico si sia formata anche durante le ere glaciali ed esportata in gran parte dell'Oceano Antartico, " spiega il dottor Marcus Gutjahr, coautore dello studio di GEOMAR. "Può essere ancora possibile che si sia effettivamente verificata la formazione di acque profonde, ma a differenza di oggi, non circolava nell'Oceano Atlantico meridionale più a nord, " continua Gutjahr. Molto probabilmente, la circolazione generalmente più debole all'interno dell'Oceano Antartico durante i periodi freddi è stata responsabile di questa interruzione dell'esportazione di AABW.

Gli autori dello studio, che ora è stato pubblicato sulla rivista scientifica Comunicazioni sulla natura , hanno analizzato vari nuclei di sedimenti di questa regione. Gli scienziati sono stati in grado di determinare l'origine delle acque profonde dell'Oceano Meridionale durante le ultime due principali fasi di glaciazione degli ultimi 140, 000 anni attraverso l'estrazione chimica di neodimio derivato dall'acqua di mare e firme di isotopi di piombo dai sedimenti. "Mentre gli isotopi di neodimio disciolti dai sedimenti forniscono informazioni sull'origine dell'acqua di fondo, le firme degli isotopi di piombo forniscono informazioni sulla composizione media dell'intera colonna d'acqua, " spiega il primo autore dello studio, Dott. Huang Huang di GEOMAR.

Alcuni dei risultati dello studio sono stati sorprendenti in quanto disturbi simili dell'esportazione di AABW sono stati osservati anche durante l'optimum climatico dell'ultimo interglaciale (periodo caldo) intorno al 128, 000 anni fa. Questi potrebbero essere stati causati da un forte scioglimento, soprattutto nell'area della calotta glaciale antartica occidentale, un effetto che molto probabilmente si verificherà in un clima più caldo in futuro. "Come risultato di un tale disturbo nella circolazione rovesciata, il bilancio termico totale dell'Oceano Antartico e la sua capacità di assorbire calore dall'atmosfera possono essere significativamente modificati a lungo termine, " dice il dottor Gutjahr.

Le proprietà di AABW formate oggi sono già cambiate in modo significativo negli ultimi decenni. ora è più caldo, meno salino e meno voluminoso, a sua volta indicando tassi di formazione inferiori. Come linea di fondo, i nuovi risultati suggeriscono che le condizioni richieste per l'esportazione di AABW dal Mare di Weddell non sono presenti sia nelle fasi di freddo estremo che in quelle calde. La generazione di queste intuizioni molto chiare sullo stato di circolazione dell'Oceano Antartico durante i climi estremi del passato non sarebbe stata realizzabile senza la possibilità di utilizzare una serie di sedimenti unici dall'Alfred Wegener Institute (AWI) di Bremerhaven e la collaborazione attiva con co -autore Dr. Gerhard Kuhn lì.

In un passaggio successivo, Il Dr. Gutjahr vuole indagare sull'esportazione di AABW dal Mare di Weddell più vicino all'Antartide nell'area di deflusso nell'area del Mare di Scotia durante i periodi climaticamente instabili dell'ultimo milione di anni. Per questo scopo, sono disponibili nuovi campioni, ottenuti durante una spedizione internazionale nell'ambito dell'International Ocean Discovery Program (spedizione IODP 382) all'inizio del 2019. A medio termine, si aggiungono campioni provenienti da altre regioni dell'Oceano Australe per indagare più in dettaglio i percorsi di dispersione in altri bacini oceanici. Si tratta di un gioco investigativo piuttosto lungo con il quale i ricercatori vogliono saperne di più sui meccanismi di controllo del clima dell'emisfero australe. "In definitiva, il nostro obiettivo è essere in grado di prevedere in quali condizioni climatiche quali parti della calotta antartica si scioglieranno sostanzialmente, e quali effetti diretti ciò avrà sulla circolazione dell'Oceano Meridionale, " ha concluso Gutjahr.