Un record di 170 m di carote di sedimenti marini estratti da Adélie Land in Antartide dal Programma integrato di perforazione oceanica sta fornendo nuove informazioni sulla complicata relazione tra ghiaccio marino e cambiamento climatico.

In un nuovo studio pubblicato su Geoscienze naturali, ricercatori dell'Università di Birmingham, hanno collaborato a un progetto internazionale per identificare come le fluttuazioni dei livelli del ghiaccio marino siano interconnesse sia con le fioriture di alghe che con gli eventi meteorologici legati a El Nino negli ultimi 12, 000 anni.

Hanno scoperto che i venti antartici influenzano fortemente la rottura e lo scioglimento del ghiaccio marino, che a sua volta influenza i livelli di alghe che possono crescere rapidamente nelle acque superficiali quando il ghiaccio marino si riduce. I cambiamenti nei livelli di crescita delle alghe nelle acque che circondano l'Antartico sono abbastanza importanti da influenzare il ciclo globale del carbonio.

I ricercatori hanno utilizzato tecniche come la scansione TC (tomografia computerizzata) e l'analisi di microfossili e biomarcatori organici, per esaminare la relazione tra il ghiaccio marino e gli eventi di "fioritura" della crescita di grandi alghe su scale temporali annuali. Le scoperte, prodotto in collaborazione con istituti di ricerca in Nuova Zelanda, Giappone, Francia, Spagna e Stati Uniti, coprono l'intero periodo dell'Olocene e hanno prodotto un quadro molto dettagliato di queste relazioni che può aiutare a prevedere il futuro ghiaccio marino, clima e interazioni biologiche.

I ricercatori hanno scoperto che gli eventi di fioritura algale si sono verificati quasi ogni anno prima del 4, 500 anni fa. Però, uno spostamento di base verso fioriture algali meno frequenti e il tipo di produzione algale dopo 4,5 mila anni fa, ha visto eventi di fioritura rispondere all'oscillazione meridionale di El Nino (ENSO) e ad altri cicli climatici mentre i livelli di ghiaccio marino aumentavano rapidamente. Il lavoro recente di molti membri della stessa squadra collega l'espansione del ghiaccio marino in questo momento al ritiro glaciale e allo sviluppo della piattaforma di ghiaccio di Ross, che agisce per raffreddare le acque superficiali dell'Antartico per creare una "fabbrica di ghiaccio marino".

Dottor James Bendle, della School of Geography dell'Università di Birmingham, Scienze della Terra e dell'Ambiente, è un coautore della carta. Ha detto:"Mentre c'è una chiara relazione tra l'aumento delle temperature nell'Artico negli ultimi decenni e lo scioglimento del ghiaccio marino, il quadro è più complesso in Antartide. Questo perché alcune aree dell'Antartico si stanno riscaldando, ma in alcune zone il ghiaccio marino è in aumento. Poiché il ghiaccio marino riflette la luce solare in arrivo, non solo viene rallentato l'effetto di riscaldamento, ma le alghe non sono in grado di fotosintetizzare facilmente. I modelli climatici attualmente faticano a prevedere i cambiamenti osservati nel ghiaccio marino per l'Antartico, e i nostri risultati aiuteranno i ricercatori sul clima a costruire modelli più robusti e dettagliati".

Ha aggiunto:"La relazione che abbiamo osservato con queste mutevoli condizioni e i campi eolici dell'ENSO è particolarmente significativa. Sappiamo che El Nino amplifica gli effetti del cambiamento climatico in alcune regioni, quindi qualsiasi intuizione che colleghi questo con il ghiaccio marino antartico è affascinante e ha implicazioni su come la futura perdita a lungo termine di ghiaccio marino possa influenzare le reti trofiche nelle acque antartiche, così come i processi di riciclaggio del carbonio all'interno di questa regione importante a livello globale".

Dottoressa Katelyn Johnson, della scienza GNS, in Nuova Zelanda, è l'autore principale del documento. Ha detto:"Mentre il ghiaccio marino che persiste di anno in anno può impedire che si verifichino queste grandi fioriture di alghe, il ghiaccio marino che si rompe e si scioglie crea un ambiente favorevole alla crescita di queste alghe. Questi grandi "eventi di fioritura" di alghe si verificano in tutto il continente, costituiscono la base delle reti trofiche e fungono da pozzo di carbonio".

"A differenza dell'Artico, dove l'aumento delle temperature ha portato alla riduzione del ghiaccio marino, la relazione in Antartide è meno chiara, così come il conseguente impatto sulla produttività primaria. Il nostro nuovo record fornisce una visione a lungo termine di come il ghiaccio marino e le modalità climatiche come ENSO influenzino la frequenza di questi eventi di fioritura, consentendo ai modellisti climatici di costruire modelli più robusti".