Replica di una carota di ghiaccio estratta dal ghiacciaio Schneeferner. Credito:Laura Roberts
La pandemia di coronavirus sarà ricordata per decenni a venire attraverso i libri di storia, narrazioni orali e abbondanza di dispositivi di protezione individuale. Però, i ghiacciai dell'Himalaya, le Alpi, Anche la Patagonia e altre regioni possono contenere la storia di questo periodo. Tra gli strati di ghiaccio si trovano testimonianze di molte cose:eruzioni vulcaniche, altre pandemie, civiltà antiche, e il cambiamento climatico antropogenico. Il rapido calo degli inquinanti atmosferici, la riduzione delle emissioni di gas serra, e cambiamenti nella composizione atmosferica durante la pandemia di coronavirus potrebbero eventualmente essere osservati nel ghiaccio glaciale.
Le correnti atmosferiche trasportano gas, particolato, e altre sostanze ai ghiacciai. Quando la neve contenente questi particolati e sostanze chimiche disciolte dall'aria si accumula sui ghiacciai, intrappola le sostanze trasportate. Si formano anche bolle d'aria, campioni dei gas nell'atmosfera (ad esempio gas a vita lunga come l'anidride carbonica). Nel corso dei mesi e degli anni man mano che si accumula più neve, gli strati più vecchi di neve e gas vengono compressi e sigillati, preservando i campioni delle condizioni atmosferiche al momento della precipitazione. Forando sotto la superficie, gli scienziati estraggono carote di ghiaccio che contengono queste sostanze. La composizione chimica del ghiaccio e dell'aria intrappolata al suo interno funge da proxy per i ricercatori per analizzare i cambiamenti atmosferici nel tempo.
Roxana Sierra Hernandez, un paleoclimatologo del Byrd Polar and Climate Research Center della Ohio State University ha detto a GlacierHub, una carota di ghiaccio "riproduce davvero l'atmosfera in qualche modo. Puoi tornare indietro nel tempo per capire come stava cambiando l'ambiente" quando non c'erano registrazioni umane. Per esempio, attraverso misurazioni della concentrazione di piombo, i glaciologi scoprirono che l'estrazione mineraria era praticamente interrotta durante la peste nera a causa della morte dei minatori, l'abbandono delle miniere e il conseguente declino della popolazione. Inoltre, lei ha aggiunto, in "carta di ghiaccio avrai dati da certe latitudini, dai poli, da aree che per la maggior parte del tempo non possono essere raggiunte dalle persone per effettuare misurazioni a terra".
I cambiamenti atmosferici causati dai blocchi COVID-19 potrebbero essere registrati in modo simile nel ghiaccio glaciale per essere analizzati dai futuri scienziati. Con gli aerei, treni, e le macchine si fermano, gli effetti di un drastico calo dei trasporti si sono già visti nella riduzione delle emissioni di biossido di azoto in Cina e nel nord Italia. Gli ossidi di azoto (NOx) sono un gruppo di gas serra associati alle emissioni di scarico dei veicoli; contribuiscono inoltre allo smog e alle piogge acide.
Nell'atmosfera, gli ossidi di azoto si trasformano in nitrati, che si depositano su superfici come i ghiacciai dove si conservano. Becky Alexander, uno scienziato atmosferico presso l'Università di Washington, ha detto a GlacierHub, "Pensiamo che l'attività umana domini le emissioni di NOx, quindi potremmo essere in grado di vedere un segnale di ciò potenzialmente nei ghiacciai e nelle carote di ghiaccio. E poiché abbiamo visto una diminuzione delle concentrazioni nell'atmosfera almeno nelle città, potremmo aspettarci di vedere una [diminuzione] delle concentrazioni di nitrati [nei ghiacciai]".
Molte città hanno anche visto una riduzione dell'inquinamento da particolato atmosferico, in particolare PM 2,5:particolato rilasciato attraverso le emissioni della produzione industriale, veicoli e combustibili fossili (ad esempio polvere, cenere e fuliggine, nerofumo). Al culmine dei loro blocchi, Delhi, L'India ha avuto una riduzione del 60% del PM 2,5 e Los Angeles, La California ha avuto una riduzione del 31%. Secondo Sierra-Hernandez e Paolo Gabrielli, un glaciologo al Byrd Center, la riduzione dei livelli di particolato potrebbe riflettersi nei depositi di ghiaccio da questo momento.
Però, potrebbe non esserci una risposta univoca a ciò che manterranno i record glaciali della pandemia di coronavirus. Poiché i ghiacciai catturano i cambiamenti atmosferici lungo traiettorie di massa d'aria specifiche, i ghiacciai in diverse regioni potrebbero mostrare cambiamenti distinti che riflettono i diversi blocchi e le fonti di emissione in tutto il mondo. I ghiacciai che riflettono le emissioni cinesi potrebbero mostrare una riduzione delle emissioni da carbone, considerando che i ghiacciai che riflettono le emissioni americane potrebbero rivelare una riduzione delle emissioni di petrolio e altri combustibili liquidi. "Se possiamo studiare i ghiacciai in Groenlandia, in Tibet, nell'Himalaya, vedremo queste differenze, ", ha detto Sierra-Hernandez.
I record glaciali hanno anche altri limiti. Nonostante una prevista riduzione globale del 4-7% delle emissioni di anidride carbonica nel 2020 rispetto ai livelli medi del 2019, i ghiacciai probabilmente non conterranno prove di questo cambiamento. Secondo Alessandro, "gas come CO 2 che vengono registrati nelle carote di ghiaccio vengono leggermente levigati, quindi il record rappresenta una media su un periodo di tempo, quindi non puoi davvero ottenere un'istantanea." Nonostante le attuali riduzioni dei gas serra, i record glaciali mostreranno ancora una tendenza all'aumento dei livelli di anidride carbonica. Perciò, gli esperti mettono in guardia dal considerare significative le attuali riduzioni delle emissioni, perché, se mediato nel tempo, non sono.
La banda scura in questa carota di ghiaccio proveniente dalla divisione della calotta glaciale dell'Antartico occidentale è uno strato di cenere vulcanica che si è depositata sulla calotta glaciale circa 21, 000 anni fa. Credito:Heidi Roop, NSF
Mentre gli scienziati hanno offerto ipotesi plausibili su cosa potrebbero contenere le carote di ghiaccio, resta molto da vedere. Gabrielli ha detto a GlacierHub, "La pandemia di coronavirus sarà troppo breve e qualsiasi cambiamento climatico collegato sarà troppo piccolo per essere catturato dalle carote di ghiaccio". Ma ha anche sottolineato che potrebbero esserci cambiamenti di cui potremmo non essere a conoscenza, che "è la bellezza del ghiaccio come registratore di una moltitudine di informazioni ambientali".
L'analisi delle carote di ghiaccio della pandemia di coronavirus potrebbe anche portare alla luce nuovi legami tra l'attività umana e i processi atmosferici. "Sappiamo molto ora, ma potrebbero esserci nuove scoperte, " ha detto Sierra-Hernandez, aggiungendo, "sarà interessante perché ora ci sono più immagini satellitari, scienziati che studiano direttamente le condizioni atmosferiche, così possiamo fare quei confronti con i ghiacciai." Confrontando le osservazioni dirette delle riduzioni delle emissioni di gas serra e del particolato con i record glaciali della pandemia, i ricercatori in futuro possono testare ipotesi sulle firme glaciali previste.
Per di più, con variazioni isolate nelle emissioni umane, i ricercatori possono trarre relazioni causali dirette tra le emissioni umane e le condizioni atmosferiche. Alexander ha spiegato che attualmente esiste una certa incertezza sull'effetto dei nitrati dalle emissioni umane di ossidi di azoto sulle concentrazioni di isotopi di azoto nel ghiaccio glaciale. Con una riduzione delle emissioni umane di ossidi di azoto dai veicoli nell'atmosfera durante la pandemia, e una probabile conseguente riduzione delle concentrazioni di nitrati nel ghiaccio glaciale, futuri scienziati possono determinare come viene influenzata la concentrazione di isotopi di azoto. L'esame della concentrazione di isotopi di azoto nel tempo potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere i cambiamenti nel ciclo globale dell'azoto, che colpisce la salute umana e gli ecosistemi.
Sebbene i ghiacciai siano un tesoro per gli scienziati del clima, alcuni ghiacciai, soprattutto ai tropici, si stanno restringendo. Secondo Gabrielli, "Lo scioglimento dei ghiacci sta influenzando in modo massiccio la capacità dei ghiacciai di registrare le attuali variazioni ambientali e climatiche, in particolare nei ghiacciai a bassa quota e bassa latitudine (molto meno nelle regioni polari). I record precedenti delle carote di ghiaccio vengono sovrastampati e persino ablati dalla percolazione dell'acqua di disgelo attraverso il firn [neve vecchia] e gli strati di ghiaccio." Di conseguenza, la capacità dei ghiacciai di servire l'umanità fornendo dati atmosferici antichi è già compromessa e continuerà a diventare sempre più limitata a meno che non vi sia un'azione significativa sui cambiamenti climatici nel presente e nel futuro a breve termine. Ma mentre esistono i ghiacciai, c'è molto che possiamo imparare da loro.
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.