Negli ultimi tre decenni, le profondità del Mare di Weddell antartico si sono riscaldate cinque volte più velocemente del resto dell'oceano a profondità superiori a 2, 000 metri. Questa è stata la principale scoperta di un articolo appena pubblicato dagli oceanografi dell'Alfred Wegener Institute, Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI). Nell'articolo, analizzano una serie temporale oceanografica senza precedenti dal Mare di Weddell e mostrano che il riscaldamento delle profondità polari è dovuto principalmente ai venti e alle correnti cambiati sopra e nell'Oceano Antartico. Inoltre, gli esperti avvertono che il riscaldamento del Mare di Weddell potrebbe indebolire permanentemente il ribaltamento di enormi masse d'acqua che si verifica lì, con conseguenze di vasta portata per la circolazione oceanica globale. Il loro studio è stato appena pubblicato sul portale online del Giornale del clima .

Negli ultimi decenni, gli oceani del mondo hanno assorbito oltre il 90% del calore intrappolato nell'atmosfera dalle emissioni di gas serra, rallentando efficacemente l'aumento della temperatura dell'aria in tutto il mondo. A questo proposito, l'Oceano Meridionale è fondamentale. Sebbene rappresenti solo il 15% degli oceani del mondo in termini di superficie, a causa del ribaltamento che vi avviene, assorbe circa tre quarti del calore.

Fino a poco tempo fa, si sapeva ben poco di ciò che accade a questo calore nelle profondità dell'Oceano Antartico, a causa della mancanza di serie temporali sufficientemente lunghe. Per tracciare lo sviluppo fino al fondale marino, i ricercatori si sono basati su misurazioni a bordo nave ripetute regolarmente effettuate con sonde "CTD" (Conduttività, temperatura e profondità). Queste sonde sono diventate così precise da poter misurare le variazioni della temperatura dell'acqua fino al decimillesimo di grado Celsius più vicino. I dati raccolti possono essere utilizzati anche per determinare la densità e la salinità delle masse d'acqua.

Negli ultimi 30 anni, Gli oceanografi dell'AWI hanno preso queste letture di temperatura e salinità durante le spedizioni nel Mare di Weddell a bordo del rompighiaccio di ricerca tedesco Polarstern, sempre negli stessi siti, sempre dalla superficie al fondo del mare, e sempre con altissima precisione. Facendo così, i ricercatori hanno prodotto l'unica serie temporale del suo genere sull'Atlantico meridionale e sul Mare di Weddell, che ora ha permesso loro di ricostruire con precisione il riscaldamento del mare di Weddell e identificare le potenziali cause.

Solo l'acqua sotto i 700 metri si sta riscaldando

I loro risultati sono sorprendenti. "I nostri dati mostrano una chiara divisione nella colonna d'acqua del Mare di Weddell. Mentre l'acqua nei 700 metri superiori si è appena riscaldata, nelle regioni più profonde stiamo assistendo a un aumento costante della temperatura da 0,0021 a 0,0024 gradi Celsius all'anno, "dice il dottor Volker Strass, un oceanografo dell'AWI e primo autore dello studio.

Questi valori possono sembrare minuscoli a prima vista. Ma, come spiega Strass, "Poiché l'oceano ha circa 1, 000 volte la capacità termica dell'atmosfera, questi numeri rappresentano un'enorme scala di assorbimento di calore. Utilizzando l'aumento di temperatura per calcolare il tasso di riscaldamento in watt per metro quadrato, puoi vedere che negli ultimi 30 anni, a profondità superiori a 2, 000 metri il mare di Weddell ha assorbito in media cinque volte più calore del resto dell'oceano." Attraverso la formazione di acqua di fondo nel mare di Weddell, questo calore viene poi distribuito ai bacini profondi degli oceani del mondo.

Potenziali effetti sulla circolazione globale

Nel mare di Weddell, che rappresenta l'estensione meridionale dell'Oceano Atlantico ed è circa dieci volte più grande del Mare del Nord, enormi masse d'acqua si raffreddano. Nel corso della formazione del ghiaccio marino assumono sale, affondano in strati d'acqua più profondi come acqua di fondo antartica fredda e pesante, e poi si diffuse nei grandi bacini oceanici come una corrente di acque profonde. Questo ribaltamento è considerato un importante motore per la circolazione oceanica globale. Il riscaldamento delle profondità del Mare di Weddell potrebbe indebolire quel motore, poiché l'acqua più calda ha una densità inferiore. Di conseguenza, è più leggero e potrebbe riempire gli strati più alti della colonna d'acqua.

"I nostri dati sul campo mostrano già una perdita di densità correlata alla temperatura nelle masse d'acqua più profonde del Mare di Weddell. Questo cambiamento è più pronunciato nell'acqua di fondo, ", afferma il co-autore e oceanografo dell'AWI Gerd Rohardt. Se l'Antarctic Bottom Water continuerà o meno a svolgere la sua funzione di arto più profondo dell'oceano globale, capovolgendo la circolazione, dipende principalmente da come cambia la densità delle masse d'acqua al di sopra di esso. "In per monitorare questi sviluppi, dovremo continuare le nostre letture regolari a bordo della nave nel Mare di Weddell, "dice il ricercatore.

Rintracciare la causa:i venti e le correnti trasportano più calore più a sud

Come causa dell'aumento dell'apporto di calore nelle profondità del Mare di Weddell, i ricercatori hanno identificato un cambiamento nel vento e nei sistemi di corrente sopra e nell'Oceano Antartico. "Negli ultimi tre decenni, i venti occidentali e con essi la corrente circumpolare antartica non solo si sono spostati di uno o due gradi a sud; si sono anche intensificati. Di conseguenza, il diametro del Weddell Gyre è diminuito, e la velocità di flusso delle masse d'acqua è aumentata. A causa di questi due fattori, più calore dalla corrente circumpolare viene trasportato al mare di Weddell oggi rispetto a quando abbiamo iniziato le nostre misurazioni, " spiega il professor Torsten Kanzow, Capo della Divisione Scienze del Clima dell'AWI e altro coautore dello studio.

Una volta che il caldo raggiunge le profondità del mare di Weddell, le principali correnti d'acqua di fondo lo distribuiscono a tutti i bacini oceanici. "La nostra serie temporale conferma il ruolo fondamentale dell'Oceano Antartico e in particolare del Mare di Weddell in termini di immagazzinamento del calore nelle profondità degli oceani del mondo, " dice Volker Strass. Se il riscaldamento del Mare di Weddell continua incontrollato, lui spiega, avrà conseguenze di vasta portata non solo per le enormi piattaforme di ghiaccio sulla costa meridionale del Mare di Weddell, che si estendono lontano nell'oceano, e come tale, per l'innalzamento del livello del mare a lungo termine, ma anche per il nastro trasportatore della circolazione oceanica nel suo complesso.