Per prevedere come i ghiacciai risponderanno ai cambiamenti climatici in futuro, gli scienziati devono prima capire come hanno risposto in passato. Un team di scienziati del Cosmogenic Nuclide Lab del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University ha accettato la sfida studiando i resti glaciali in tutto il mondo, dalla Patagonia all'Artico.

Una delle domande più interessanti su cui sta indagando il team è se i ghiacciai a latitudini ed emisferi diversi si espandano e si ritirano in tempi simili, ha detto Mike Kaplan, un professore di ricerca Lamont che lavora nel Cosmogenic Nuclide Lab. Prima dell'influenza umana, ci sono forti indicazioni che i modelli climatici che interessano i ghiacciai dell'emisfero meridionale non fossero al passo con quelli del nord, disse Kaplan, e capire perché potrebbe aiutare a proiettare gli effetti del moderno cambiamento climatico.

Ricostruire il passato

Studiando il ritiro dei ghiacciai avvenuto più di 11, 000 anni fa può essere complicato.

Fare così, il team utilizza un metodo chiamato datazione cosmogenica. Perché il metodo funzioni, gli scienziati devono prima identificare una massa ben conservata di rocce o sedimenti lasciati da un ghiacciaio in contrazione chiamato morena. Quindi, gli scienziati asportano sezioni dei massi nella morena per riportarle al laboratorio, dove possono essere analizzati per la presenza di berillio-10, un isotopo che si forma dai raggi cosmici nell'atmosfera terrestre.

Il conteggio degli atomi di berillio-10 sulla superficie delle rocce aiuta gli scienziati a determinare esattamente per quanto tempo la roccia è stata esposta all'atmosfera, o quanto tempo fa è stato scoperto dal ghiaccio. Questo aiuta a creare una linea temporale per l'espansione e il ritiro dei ghiacciai, e alla fine, rivela come il clima è cambiato nel tempo. Negli ultimi 10 anni, i ricercatori del Cosmogenic Nuclide Lab hanno utilizzato la datazione cosmogenica per documentare i fantasmi dei ghiacciai in più di cinque continenti, compresa l'Europa, Sud America, Antartide, Australia, e Nord America.

"La maggior parte delle nostre conoscenze sui cambiamenti di temperatura sulla Terra provengono dalle carote di ghiaccio in Antartide e in Groenlandia, ", ha affermato il geoscienziato del clima Joerg Schaefer, chi guida il laboratorio. "Ma quelli sono entrambi in posizioni molto estreme, sono entrambi polari. Nel mezzo, è davvero difficile da trovare affidabile, termometri precisi, e i ghiacciai di montagna fondamentalmente colmano questa lacuna".

Negli ultimi anni, il gruppo ha mappato i resti glaciali della calotta glaciale della Patagonia vicino all'area dello Stretto di Magellano nella Patagonia meridionale. Là, ricerca condotta dalla studentessa Carly Peltier ha fornito prove che, durante l'ultimo periodo glaciale, il lobo del ghiaccio di Magellano avrebbe raggiunto una posizione di oltre 65 chilometri più a est di quanto riportato in precedenza, fornendo nuovi importanti dati per ricostruzioni paleoclimatiche. Il ritiro da questa posizione massima del ghiacciaio è iniziato lentamente verso il 25, 000 anni fa, con il ghiaccio che continua a stabilizzarsi ripetutamente fino alle 18 circa, 000 anni fa, che è stato poi seguito da un rapido, ritiro irreversibile. entro il 16, 000 anni fa, la calotta glaciale della Patagonia era più o meno scomparsa nell'estremo sud del Sud America.

Con il sostegno della National Science Foundation, la squadra più recentemente è tornata in Sud America nel novembre 2019, questa volta per studiare e confrontare il ritiro storico del ghiacciaio più nella catena montuosa delle Ande centrali negli ultimi 11, 000 anni. L'idea è di determinare se i ghiacciai a diverse latitudini hanno sperimentato espansioni e ritiri simili nello stesso periodo di tempo. Per l'ultimo studio, Kaplan e tre colleghi cileni hanno viaggiato a cavallo per quasi due giorni per provare un sito remoto nelle Ande centrali. Là, hanno raccolto più di 35 esemplari morenici da riportare in laboratorio, dove analizzeranno la loro composizione chimica e li confronteranno con i campioni che il gruppo di laboratorio ha preso negli ultimi anni nelle Ande meridionali in Cile. Il COVID-19 ha ritardato l'analisi dei campioni più recenti a causa della chiusura e della riapertura graduale dei laboratori quest'anno, ma Kaplan spera di iniziare presto.

"Con questo progetto, ci stiamo spostando leggermente a nord in Sud America per vedere se gli stessi schemi e cambiamenti che abbiamo visto negli ultimi 10 o 15 anni [della ricerca del nostro gruppo] continuano mentre vai a nord, " ha detto Kaplan. "Una delle cose che stiamo cercando di capire è cosa ha causato la variabilità dei ghiacciai in senso naturale prima degli effetti umani sul sistema climatico".

Dipingere un'immagine del futuro

Negli ultimi decenni, l'impatto delle attività umane sui cambiamenti climatici e, in ultima analisi, ritiro del ghiacciaio, è innegabile, secondo Kaplan e Schaefer. Attività come la deforestazione e la combustione di carbone e altri combustibili fossili hanno portato ad un aumento dell'anidride carbonica nell'atmosfera, dove abbraccia il pianeta come una sciarpa, portando ad un costante aumento delle temperature globali.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.