Il ricercatore di carote di ghiaccio Don Voigt esamina una carota di ghiaccio al progetto West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide). Credito:Gifford Wong
Uno studio su due metodi per ricostruire le temperature antiche ha fornito ai ricercatori del clima una migliore comprensione di quanto fosse freddo in Antartide durante l'ultima era glaciale intorno al 20, 000 anni fa.
Antartide, il luogo più freddo della Terra oggi, era ancora più freddo durante l'ultima era glaciale. Per decenni, la scienza principale ha suggerito che le temperature dell'era glaciale in Antartide erano in media di circa 9 gradi Celsius più fresche di quelle attuali.
Un team internazionale di scienziati, guidato da Christo Buizert dell'Oregon State University, ha scoperto che mentre parti dell'Antartide erano fredde fino a 10 gradi al di sotto delle temperature attuali, le temperature sull'Antartide centro-orientale erano solo da 4 a 5 gradi più fresche, circa la metà delle stime precedenti.
I risultati sono stati pubblicati questa settimana in Scienza .
"Questa è la prima risposta conclusiva e coerente che abbiamo per tutta l'Antartide, " disse Buizert, uno specialista del cambiamento climatico dell'Oregon State University. "La scoperta sorprendente è che la quantità di raffreddamento è molto diversa a seconda di dove ti trovi in Antartide. Questo modello di raffreddamento è probabilmente dovuto ai cambiamenti nell'elevazione della calotta glaciale avvenuti tra l'era glaciale e oggi".
Comprendere la temperatura del pianeta durante l'ultima era glaciale è fondamentale per comprendere la transizione da un clima freddo a uno caldo e per modellare ciò che potrebbe accadere mentre il pianeta si riscalda a causa dei cambiamenti climatici odierni, disse Ed Brook, un paleoclimatologo dell'OSU e uno dei coautori dell'articolo.
"L'Antartide è particolarmente importante nel sistema climatico, " Brook ha detto. "Usiamo modelli climatici per prevedere il futuro, e quei modelli climatici devono correggere tutti i tipi di cose. Un modo per testare questi modelli è assicurarci di avere il passato giusto".
I coautori dello studio sono un team internazionale di ricercatori degli Stati Uniti, Giappone, il Regno Unito, Francia, Svizzera, Danimarca Italia, Corea e Russia. Lo studio è stato sostenuto in parte dalla National Science Foundation.
"La collaborazione internazionale è stata fondamentale per rispondere a questa domanda perché ha coinvolto così tante misurazioni e metodi diversi dalle carote di ghiaccio in tutta l'Antartide, " ha detto il co-autore T.J. Fudge, un assistente professore in Scienze della Terra e dello Spazio presso l'Università di Washington. "Le carote di ghiaccio che sono state recentemente perforate con il supporto della National Science Foundation ci hanno permesso di ottenere nuove informazioni dalle carote precedentemente perforate, anche."
L'ultima era glaciale rappresenta un esperimento naturale per comprendere la sensibilità del pianeta ai cambiamenti dei gas serra come l'anidride carbonica, hanno detto i ricercatori. I campioni di carote prelevati dal ghiaccio che si è accumulato nel corso di centinaia di migliaia di anni aiutano a raccontare questa storia.
Perforatori di ghiaccio con carota di ghiaccio appena perforata presso il progetto South Pole Ice core (SPICEcore). Credito:Peter Rejcek, Fondazione Nazionale della Scienza.
I ricercatori in passato hanno utilizzato isotopi dell'acqua contenuti negli strati di ghiaccio, che agiscono essenzialmente come un termometro, ricostruire le temperature dell'ultima era glaciale. In Groenlandia, questi cambiamenti isotopici possono essere calibrati rispetto ad altri metodi per garantirne l'accuratezza. Ma per la maggior parte dell'Antartide, i ricercatori non sono stati in grado di calibrare il termometro dell'isotopo dell'acqua rispetto ad altri metodi.
"È come se avessimo un termometro, ma non siamo riusciti a leggere la scala, " disse Buizert, un assistente professore al College of Earth dell'OSU, Oceano, e Scienze dell'atmosfera. "Uno dei luoghi in cui non abbiamo effettuato alcuna calibrazione è l'Antartide orientale, dove sono state perforate le più antiche registrazioni continue di carote di ghiaccio, rendendolo un luogo critico per comprendere la storia del clima".
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato due metodi per ricostruire le temperature antiche, utilizzando carote di ghiaccio da sette località in tutta l'Antartide:cinque dall'Antartide orientale e due dall'Antartide occidentale.
Il metodo della termometria del pozzo misura le temperature in tutto lo spessore di una calotta glaciale. La calotta glaciale antartica è così spessa che conserva un ricordo di prima, temperature più fredde dell'era glaciale che possono essere misurate e ricostruite, disse Caramell, un assistente professore nel dipartimento di scienze della terra e dello spazio presso l'Università di Washington.
Il secondo metodo esamina le proprietà del manto nevoso mentre si accumula e si trasforma in ghiaccio nel tempo. Nell'Antartide orientale, quel manto nevoso può variare da 50 a 120 metri di spessore e si è compattato nel corso di migliaia di anni in un processo molto sensibile alle variazioni di temperatura.
I ricercatori hanno scoperto che entrambi i metodi hanno prodotto ricostruzioni di temperatura simili, dando loro fiducia nei risultati.
Hanno anche scoperto che la quantità di raffreddamento dell'era glaciale è correlata alla forma della calotta glaciale. Durante l'ultima era glaciale, una parte della calotta glaciale antartica si è assottigliata con il diminuire della quantità di neve, disse Buizert. Ciò riduce l'elevazione della superficie e il raffreddamento in quelle aree è compreso tra 4 e 5 gradi. Nei luoghi in cui la calotta glaciale era molto più spessa durante l'era glaciale, temperature raffreddate di oltre 10 gradi.
"Questa relazione tra elevazione e temperatura è ben nota agli alpinisti e ai piloti:più si sale, più fa freddo, " ha detto Buizert.
I risultati sono importanti per migliorare i futuri modelli climatici, ma non cambiano la percezione dei ricercatori di quanto sia sensibile la Terra all'anidride carbonica, il principale gas serra prodotto dall'attività umana, Egli ha detto.
"Questo documento è coerente con le principali teorie sulla sensibilità, " Buizert ha detto. "Siamo la stessa quantità di preoccupati oggi per il cambiamento climatico come lo eravamo ieri".