La copertura di ghiaccio marino nell'emisfero australe è estremamente variabile, dall'estate all'inverno e da millennio a millennio, secondo uno studio condotto dall'Università del Maine. Globale, il ghiaccio marino è in aumento da circa 10, 000 anni, ma con alcune eccezioni a questa tendenza.

Domenico Winski, un professore assistente di ricerca presso l'UMaine Climate Change Institute, ha guidato un progetto che ha scoperto nuove informazioni su millenni di variabilità del ghiaccio marino, in particolare attraverso le stagioni, nell'emisfero australe esaminando la chimica di un 54, Carota di ghiaccio del Polo Sud di 000 anni fa.

L'Oceano Australe sperimenta la più grande differenza stagionale nella copertura di ghiaccio marino nel mondo, con l'Antartide circondata da 18,5 milioni di chilometri quadrati di ghiaccio marino in inverno e solo 3,1 milioni di chilometri quadrati in estate. Secondo i ricercatori, questa disparità stagionale nel ghiaccio marino ha un'influenza significativa sul clima regionale e globale, eppure gli scienziati per anni sapevano relativamente poco dell'entità della variazione del ghiaccio marino nell'emisfero australe prima del 1979.

Quando un team di scienziati ha recentemente recuperato la carota di ghiaccio più profonda e antica dal Polo Sud e l'ha analizzata, Winski ha visto l'opportunità di saperne di più sui cambiamenti stagionali e generali nel ghiaccio marino nell'emisfero australe durante l'Olocene, gli ultimi 11, 400 anni. Il professore assistente di ricerca CCI e i suoi colleghi hanno deciso di esaminare la chimica del nucleo di ghiaccio, in particolare le sue concentrazioni di sale marino, per saperne di più sulla variabilità del ghiaccio marino nella regione.

Karl Kreutz, un professore di scienze della Terra e del clima dell'UMaine, e ricercatori del Dartmouth College, Università statale del Sud Dakota, al progetto hanno partecipato l'Università di Washington e l'Università del Colorado Boulder. Lettere di ricerca geofisica pubblicato il documento in dettaglio i loro risultati.

Il team ha sfruttato le enormi variazioni stagionali del clima dell'Oceano Meridionale per creare un record di ghiaccio marino che mostrasse una distinta variabilità estiva e invernale. Hanno combinato queste informazioni con un modello di chimica atmosferica all'avanguardia per collegare le misurazioni del nucleo di ghiaccio con la variabilità del ghiaccio marino. Il risultato è una registrazione dettagliata del ghiaccio marino dell'Oceano Meridionale che rivela grandi fluttuazioni, soprattutto in inverno il ghiaccio marino.

Livelli di sale nel nucleo, che sono sensibili ai cambiamenti del ghiaccio marino, aumentato negli ultimi 11, 400 anni, in particolare negli ultimi 8, 000-10, 000 anni, correlando con una crescita della copertura di ghiaccio. Concentrazioni di sale marino invernale, che ha avuto origine principalmente dalla neve salata in cima al ghiaccio marino, specificamente aumentato nel corso dei millenni, dimostrando un aumento generale del ghiaccio marino invernale. Questo modello è visto altrove in Antartide, che ha portato il team di ricerca a ipotizzare un aumento del ghiaccio marino in tutto l'Antartico durante questo periodo.

"Uno degli obiettivi più importanti e impegnativi nel nostro campo è produrre ricostruzioni dettagliate della variabilità del ghiaccio marino", afferma Winski. "L'eccezionale dettaglio del nucleo di ghiaccio del Polo Sud combinato con i risultati del nostro team di modellazione ci fornisce un potente set di dati per comprendere il ghiaccio marino antartico".

Winski e Kreutz hanno aiutato a recuperare il 54, carota di ghiaccio di 000 anni che hanno usato per il loro recente studio durante due spedizioni tra il 2014 e il 2016.

Il progetto, chiamato SPICEcore (nucleo di ghiaccio del Polo Sud), hanno coinvolto scienziati di 18 istituzioni che miravano a creare un archivio delle condizioni climatiche nell'Antartide orientale negli ultimi 54 anni, 000 anni, compresi i cambiamenti nella chimica atmosferica, clima e biogeochimica.

"Il South Pole Ice Core (SPICEcore) è il record climatico datato più precisamente in questa regione dell'Antartide. Abbiamo fatto un enorme sforzo per raccogliere campioni chimici individuali per ogni centimetro di ghiaccio, " dice Winski. "In totale, abbiamo dovuto analizzare la chimica di oltre 100, 000 fiale di ghiaccio fuso, ma lo sforzo è stato ripagato poiché ora abbiamo la rara opportunità di indagare sui cambiamenti stagionali nell'ambiente antartico per oltre 10, 000 anni."

Mentre l'emisfero australe ha registrato un aumento generale della copertura di ghiaccio durante l'Olocene, i ricercatori hanno identificato un brusco calo delle concentrazioni di sale marino nel nucleo di ghiaccio che risale a tra 5, 000 e 6, 000 anni fa. Secondo la squadra, il calo dei livelli di sale indica una diminuzione della copertura di ghiaccio specifica dell'Atlantico meridionale in quel momento, una scoperta confermata da ricerche precedenti.

Copertura di ghiaccio nel Nord Atlantico, al contrario, era più esteso in quel periodo, che secondo i ricercatori indica "un segnale di ghiaccio marino collegato e opposto nell'Atlantico settentrionale e meridionale molto probabilmente dovuto al cambiamento della circolazione oceanica". Questo modello di clima opposto dell'Atlantico settentrionale e meridionale è ben noto durante gli eventi di cambiamento climatico improvvisi di periodi più freddi nel profondo passato. I risultati di questo studio potrebbero suggerire che gli stessi processi potrebbero essere ancora rilevanti in condizioni moderne.

La contabilizzazione delle variazioni stagionali quando si studiano i cambiamenti nel ghiaccio marino in decine di migliaia di anni aiuta gli scienziati non solo a descrivere completamente il clima antartico passato, ma ma anche per comprendere i meccanismi ei processi che guidano il cambiamento climatico.

"Enormi cambiamenti nel ghiaccio marino possono verificarsi molto rapidamente, " dice Winski, "portando a ramificazioni per il clima in tutto il mondo. Non comprendiamo ancora del tutto le forze che influenzano la variabilità del ghiaccio marino, ecco perché le informazioni dettagliate sul clima del passato sono assolutamente fondamentali".