La prova di minuscole quantità di vita marina in un'antica calotta glaciale antartica aiuta a spiegare un enigma di lunga data sul perché l'aumento dei livelli di anidride carbonica (CO₂) si è bloccato per centinaia di anni mentre la Terra si riscaldava dall'ultima era glaciale.

Il nostro studio mostra che migliaia di anni fa c'è stata un'esplosione della produttività della vita marina sulla superficie dell'Oceano Antartico.

E sorprendentemente, questa vita marina un tempo svolgeva un ruolo nella regolazione del clima. Quindi, questa scoperta ha grandi implicazioni per le future proiezioni sui cambiamenti climatici.

Camminando nel passato

La nostra ricerca ci ha portato su un volo di quattro ore dal Cile al Mare di Weddell, all'estremità meridionale dell'Oceano Atlantico, atterrare su una pista di ghiaccio alla gelida latitudine di 79° sud.

Il mare di Weddell è spesso soffocato dal ghiaccio marino ed è stato pericoloso per le navi da quando i primi esploratori si avventurarono a sud.

Nel 1914, l'esploratore anglo-irlandese Ernest Shackleton e i suoi uomini rimasero bloccati qui per due anni, 1, 000 chilometri dalla civiltà. Hanno affrontato l'isolamento, fame, temperature gelide, cancrena, iceberg erranti e la minaccia del cannibalismo.

Sopravvivere qui è dura, così come l'intraprendere la scienza.

Abbiamo trascorso tre settimane nelle vicine Patriot Hills, perforare il ghiaccio per raccogliere campioni.

Normalmente quando gli scienziati raccolgono campioni di ghiaccio, perforano un profondo nucleo verticalmente verso il basso attraverso gli strati annuali di neve e ghiaccio. Abbiamo fatto qualcosa di molto diverso:siamo andati in orizzontale perforando una serie di carote più corte attraverso il paesaggio ghiacciato.

Questo perché le Patriot Hills sono un luogo ferocemente selvaggio mitragliato dai cicloni del Mare di Weddell che scaricano grandi nevicate, seguito da forti venti gelidi (chiamati venti catabatici) che si riversano dall'altopiano polare.

Come i venti soffiano durante tutto l'anno, rimuovono il ghiaccio superficiale in un processo chiamato sublimazione. Più vecchio, il ghiaccio più profondo viene sollevato in superficie. Ciò significa che camminare attraverso il ghiaccio blu verso Patriot Hills è effettivamente come viaggiare indietro nel tempo.

Il ghiaccio esposto rivela ciò che stava accadendo durante il passaggio dall'ultima era glaciale intorno ai 20, 000 anni fa nel nostro attuale mondo più caldo, noto come Olocene.

L'inversione del freddo antartico

Mentre la Terra si stava riscaldando, i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera stavano aumentando rapidamente da circa 190 a 280 parti per milione.

Ma la tendenza al riscaldamento non è stata tutta a senso unico.

A partire dalle 14 circa, 600 anni fa, c'era un 2, 000 anni di raffreddamento nell'emisfero australe. Questo periodo è chiamato l'inversione del freddo antartico, ed è qui che i livelli di CO₂ si sono fermati a circa 240 parti per milione.

Perché è successo è stato il puzzle, ma comprenderlo potrebbe essere cruciale per migliorare le odierne proiezioni sui cambiamenti climatici.

Trovare la vita nel ghiaccio

Per tre settimane abbiamo combattuto contro i venti e la neve per fare una raccolta dettagliata di campioni di ghiaccio che abbracciano la fine dell'ultima era glaciale.

Con nostra sorpresa, nascoste nei nostri campioni di ghiaccio c'erano molecole organiche, resti di vita marina migliaia di anni fa. Venivano dai cicloni al largo del mare di Weddell, che ha raccolto molecole organiche dalla superficie dell'oceano e le ha scaricate a terra per essere conservate nel ghiaccio.

ghiaccio antartico, che si forma dalla nevicata, di solito parla solo agli scienziati del clima. La cosa eccitante nel trovare prove di vita nell'antico ghiaccio antartico è che, per la prima volta, possiamo ricostruire ciò che stava accadendo al largo nell'Oceano Antartico allo stesso tempo, migliaia di anni fa.

Abbiamo trovato un periodo insolito, mostrando alte concentrazioni e una vasta gamma di microplancton marino. Questo aumento della produttività oceanica ha coinciso con l'inversione del freddo antartico.

Lo scioglimento del ghiaccio marino in estate sostiene la vita marina

I nostri modelli climatici rivelano che l'inversione del freddo antartico è stato un periodo di enormi cambiamenti nella quantità di ghiaccio marino attraverso l'Oceano Antartico.

Mentre il mondo è uscito dall'ultima era glaciale, il caldo estivo ha distrutto grandi quantità di ghiaccio marino che si era formato durante l'inverno. Quando il ghiaccio marino si scioglie, rilascia preziose sostanze nutritive nell'Oceano Antartico, e ha alimentato l'esplosione della produttività marina che abbiamo trovato nel ghiaccio del continente.

Questa vita marina ha causato il prelievo di più anidride carbonica dall'atmosfera durante la fotosintesi, simile al modo in cui le piante utilizzano l'anidride carbonica. Quando la vita marina muore, affondano sul pavimento, bloccando il carbonio. La quantità di anidride carbonica assorbita nell'oceano era sufficientemente grande da essere registrata in tutto il mondo.

Cosa significa questo per il cambiamento climatico oggi?

Oggi, l'Oceano Antartico assorbe circa il 40% di tutto il carbonio immesso nell'atmosfera dall'attività umana, quindi abbiamo urgentemente bisogno di una migliore comprensione dei driver di questa importante parte del ciclo del carbonio.

La vita marina nell'Oceano Antartico svolge ancora un ruolo importante nella regolazione della quantità di anidride carbonica atmosferica.

Ma mentre il mondo si riscalda con il cambiamento climatico, meno ghiaccio marino si formerà nelle regioni polari. Questo serbatoio di carbonio naturale della vita marina si indebolirà solo, aumentare ulteriormente le temperature globali.

È un promemoria tempestivo che mentre l'Antartico può sembrare remoto, il suo impatto sul nostro clima futuro è più vicino e più connesso di quanto si possa pensare.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.