Gli scienziati del clima e del mare stanno osservando il riscaldamento pervasivo dell'oceano e delle superfici terrestri in tutto il mondo. Dalla metà del XIX secolo, la temperatura globale media registrata sulla superficie terrestre è aumentata di circa un grado centigrado, e di 0,6 gradi sulla superficie dell'oceano. Il riscaldamento globale è stato più pronunciato nelle regioni alpine e nell'Artico.

Nel periodo 1982-2011 però, una tendenza al raffreddamento è stata registrata nelle acque superficiali in alcune parti dell'Oceano Antartico intorno al continente antartico, in particolare nell'area a sud di 55 gradi di latitudine. Questo raffreddamento è stato più forte nel settore del Pacifico dell'Oceano Australe, dove la superficie dell'oceano si è raffreddata di circa 0,1°C per decennio, e i più deboli nei settori indiano e in alcune parti dell'Atlantico.

Finora gli scienziati del clima e del mare non sono stati in grado di fornire spiegazioni soddisfacenti sul motivo per cui parti dell'Oceano Antartico hanno contrastato la tendenza del riscaldamento globale. Ora un gruppo di scienziati guidati dal professor Nicolas Gruber dell'ETH ha risolto il puzzle con l'aiuto di simulazioni con un modello oceanico ad alta risoluzione.

Le simulazioni evidenziano l'influenza del ghiaccio marino

In un articolo appena pubblicato sulla rivista I progressi dell'AGU , gli scienziati utilizzano una serie di simulazioni per dimostrare che i cambiamenti del ghiaccio marino sono la causa più probabile del raffreddamento delle acque superficiali nell'Oceano Antartico. Solo quando Alex Haumann, autore principale ed ex studente di dottorato del professor Gruber, e il team ha incorporato i cambiamenti osservati nel ghiaccio marino nel modello se sono stati in grado di replicare correttamente il modello osservato dei cambiamenti di temperatura. Quando hanno omesso questo effetto e hanno preso in considerazione solo gli altri potenziali fattori, come una circolazione oceanica più vigorosa o un aumento dei flussi di acqua dolce dallo scioglimento dei ghiacciai antartici, il modello non è stato accuratamente simulato.

La loro considerazione del ruolo del ghiaccio marino nel causare il raffreddamento della superficie si basava sull'osservazione che nello stesso periodo in cui avveniva il raffreddamento, cioè., dal 1982 al 2011, l'estensione del ghiaccio marino è aumentata costantemente nell'Oceano Meridionale intorno all'Antartide, mentre nell'Artico si è ridotto significativamente nello stesso periodo.

Alcuni anni fa, Haumann e Gruber e vari colleghi hanno già scoperto la ragione di questa espansione del ghiaccio marino nell'Oceano Antartico. Hanno notato che i venti meridionali più forti in questo periodo hanno spinto più del ghiaccio marino che si sta formando lungo la costa verso il mare aperto, migliorando la fusione lì. Il nastro trasportatore più forte risultante ha migliorato il trasporto di acqua dolce da vicino al continente verso l'oceano aperto. Questo perché quando il ghiaccio marino si forma dall'acqua di mare, il sale è rimasto indietro, considerando che quando il ghiaccio marino si scioglie in estate ben lontano dalla costa, l'acqua dolce viene rilasciata in superficie, riducendo la salinità dell'acqua di mare lì.

Questa riduzione della salinità superficiale ha rafforzato la stratificazione verticale dell'acqua di mare:più fresca, e in questa parte dell'oceano l'acqua più leggera rimane nei 100 m superiori, mentre l'acqua più densa e salata rimane al di sotto. Generalmente, più l'acqua è salata e fredda, maggiore è la sua densità e maggiore è la sua profondità nell'oceano.

Minore scambio termico tra gli strati d'acqua

La stratificazione più forte ha ridotto lo scambio di calore tra gli strati più profondi e le acque superficiali, facendo in modo che il calore rimanga intrappolato in profondità. Inoltre, l'aria sopra l'Oceano Meridionale durante l'inverno è generalmente più fredda della temperatura dell'acqua di mare. In combinazione con la riduzione dello scambio verticale di calore nell'oceano, questo alla fine ha creato la situazione osservata in cui l'acqua superficiale si è raffreddata e il sottosuolo si è riscaldato.

Il forte ruolo della salinità nel controllo della stratificazione verticale è una peculiarità dell'Oceano Australe, poiché in realtà c'è pochissima differenza di temperatura tra l'acqua superficiale dell'oceano e il sottosuolo:solo pochi decimi di grado. La forte stratificazione guidata dalla salinità spiega anche perché il raffreddamento superficiale non ha indotto una miscelazione profonda.

Nessun materiale per sfamare gli scettici sul riscaldamento globale

"Il raffreddamento dell'Oceano Antartico nell'arco di tre decenni è davvero insolito, tenendo presente che altrimenti tutte le altre parti del pianeta, soprattutto la superficie terrestre, si sono scaldati, "dice Nicolas Gruber.

Il raffreddamento in una sola area dell'oceano non dovrebbe essere interpretato come una riduzione del riscaldamento a lungo termine del sistema climatico globale nel suo insieme. È semplicemente una ridistribuzione del calore nell'Oceano Antartico dalla superficie agli strati più profondi dell'oceano. "Riteniamo che i forti venti che spingono il ghiaccio marino nell'Oceano Antartico verso nord siano potenzialmente un effetto collaterale del cambiamento climatico, " Gruber sottolinea. "Il cambiamento climatico è chiaramente causato dall'uomo e non può essere contestato semplicemente perché una zona dell'oceano mostra segni di raffreddamento".

Inoltre, lo studio attuale è andato solo fino al 2011. "Abbiamo osservato un'inversione di tendenza dal 2015. Il ghiaccio marino intorno all'Antartico sta ora iniziando a ritirarsi a un ritmo rapido, " dice il professore dell'ETH. "E questo è molto in linea con la tendenza generale del riscaldamento globale continuo".