Gli scienziati si preparano a dispiegare ormeggi oceanici utilizzati per comprendere la perdita di ghiaccio marino nell'Oceano Artico orientale. Credito:Sistema di osservazione dei bacini di Nansen e Amundsen.
Il ghiaccio invernale dell'Oceano Artico orientale è cresciuto meno della metà del normale durante l'ultimo decennio, a causa della crescente influenza del calore dall'interno dell'oceano, ricercatori hanno trovato.
La scoperta è arrivata da uno studio internazionale condotto dall'Università dell'Alaska Fairbanks e dall'Istituto meteorologico finlandese. Lo studio, pubblicato in Giornale del clima , ha utilizzato i dati raccolti dagli ormeggi oceanici nel bacino eurasiatico dell'Oceano Artico dal 2003-2018.
Gli ormeggi misuravano il calore rilasciato dall'interno dell'oceano all'oceano superiore e al ghiaccio marino durante l'inverno. Nel 2016-2018, il flusso di calore stimato era di circa 10 watt per metro quadrato, che è sufficiente per prevenire la formazione di 80-90 centimetri (quasi 3 piedi) di ghiaccio marino ogni anno. Le precedenti misurazioni del flusso di calore erano circa la metà.
"Nel passato, quando si pesa il contributo dell'atmosfera e dell'oceano allo scioglimento del ghiaccio marino nel bacino euroasiatico, l'atmosfera ha portato, " disse Igor Polyakov, un oceanografo presso l'International Arctic Research Center e FMI dell'UAF. "Ora per la prima volta, conduce l'oceano. Questo è un grande cambiamento".
Tipicamente, su gran parte dell'Artico uno spesso strato di acqua fredda e fresca, noto come aloclino, isola il calore associato all'intrusione dell'acqua atlantica dalla superficie del mare e dal ghiaccio marino.
Questo nuovo studio mostra che un afflusso anomalo di acqua calda salata dall'Oceano Atlantico sta indebolendo e assottigliando l'aloclino, consentendo una maggiore miscelazione. Secondo il nuovo studio, l'acqua calda di origine atlantica si sta ora avvicinando molto alla superficie.
"La posizione normale del limite superiore di quest'acqua in questa regione era di circa 150 metri. Ora quest'acqua è a 80 metri, " ha spiegato Polyakov.
Un processo invernale naturale aumenta questa miscelazione. Mentre l'acqua del mare gela, il sale viene espulso dal ghiaccio nell'acqua. Quest'acqua arricchita di salamoia è più pesante e affonda. In assenza di forte alocline, l'acqua salata fredda si mescola molto più efficacemente con quella meno profonda, acqua calda dell'Atlantico. Questo calore viene quindi trasferito verso l'alto sul fondo del ghiaccio marino, limitare la quantità di ghiaccio che può formarsi durante l'inverno.
Grandi galleggianti gialli collegati a diversi sensori scientifici vengono calati oltre il bordo di una nave nell'Oceano Artico. Credito:Sistema di osservazione dei bacini di Nansen e Amundsen.
"Questi nuovi risultati mostrano l'influenza crescente e diffusa del calore associato all'acqua dell'Atlantico che entra nell'Oceano Artico, " ha aggiunto Tom Rippeth, un collaboratore dell'Università di Bangor. "Suggeriscono anche che un nuovo meccanismo di feedback stia contribuendo ad accelerare la perdita di ghiaccio marino".
Polyakov e il suo team ipotizzano che la capacità dell'oceano di controllare la crescita del ghiaccio invernale crei un feedback che accelera la perdita complessiva di ghiaccio marino nell'Artico. In questo riscontro, sia il calo del ghiaccio marino che l'indebolimento della barriera aloclina fanno sì che l'interno dell'oceano rilasci calore in superficie, con conseguente ulteriore perdita di ghiaccio marino. Il meccanismo aumenta il noto feedback ghiaccio-albedo, che si verifica quando l'atmosfera scioglie il ghiaccio marino, causando acque aperte, che a sua volta assorbe più calore, sciogliendo altro ghiaccio marino.
Quando questi due meccanismi di feedback si combinano, accelerano il declino del ghiaccio marino. Il feedback del calore dell'oceano limita la crescita del ghiaccio marino in inverno, mentre il feedback ghiaccio-albedo scioglie più facilmente il ghiaccio più sottile in estate.
"Quando iniziano a lavorare insieme, l'accoppiamento tra l'atmosfera, il ghiaccio e l'oceano diventano molto forti, molto più forte di prima, " ha detto Polyakov. "Insieme possono mantenere un tasso molto veloce di scioglimento dei ghiacci nell'Artico."
Polyakov e Rippeth hanno collaborato a un secondo, studio associato che mostra come questo nuovo accoppiamento tra l'oceano, il ghiaccio e l'atmosfera sono responsabili delle correnti più forti nell'Oceano Artico orientale.
Secondo tale ricerca, tra il 2004-2018 le correnti nei 164 piedi superiori dell'oceano sono raddoppiate. Perdita di ghiaccio marino, rendere le acque superficiali più suscettibili agli effetti del vento, sembra essere uno dei fattori che contribuiscono all'aumento.
Le correnti più forti creano più turbolenze, che aumenta la quantità di miscelazione, noto come taglio, che si verifica tra le acque superficiali e l'oceano più profondo. Come descritto in precedenza, la miscelazione degli oceani contribuisce a un meccanismo di feedback che accelera ulteriormente il declino del ghiaccio marino.
Le correnti accelerate hanno implicazioni pratiche nell'Artico. I capitani delle navi hanno bisogno di mappe accurate delle correnti per la navigazione. Poiché le correnti spostano il ghiaccio marino, anche le attività di estrazione di petrolio e gas necessitano di informazioni sulle correnti.
Questo secondo studio è stato descritto in un articolo scientifico pubblicato nel Lettere di ricerca geofisica .
