Questa scena descrive un evento Heinrich, o un periodo di rapida scarica di iceberg dalla calotta glaciale Laurentide durante l'ultimo massimo glaciale. Questi episodi hanno indebolito notevolmente il sistema di correnti oceaniche che fanno circolare l’acqua all’interno dell’Oceano Atlantico. La Circolazione Meridionale Atlantica, o AMOC in breve, porta l’acqua superficiale calda a nord e l’acqua profonda fredda a sud. Questo nastro trasportatore oceanico è una componente importante del sistema climatico globale, influenzando gli ecosistemi marini, i modelli meteorologici e le temperature.

È anche considerato un potenziale elemento di svolta del clima terrestre, il che significa che una piccola perturbazione potrebbe spingere il sistema a un punto di non ritorno.

"Ecco perché molte persone sono preoccupate per un potenziale collasso dell'AMOC", ha detto Yuxin Zhou, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell'UC Santa Barbara. Un AMOC indebolito avrebbe un impatto globale, abbassando le temperature nell’emisfero settentrionale e aumentandole in quello meridionale. Assisteremo a un drammatico raffreddamento nell'Europa occidentale e nell'America settentrionale orientale, e a cambiamenti nella fascia pluviale tropicale che influenzeranno l'Amazzonia e l'Africa centrale.

Zhou ha confrontato il tasso di iceberg provenienti dalla calotta glaciale della Groenlandia con il flusso di ghiaccio durante gli eventi Heinrich, l'ultima volta che l'AMOC è crollato. Ha scoperto che mentre la calotta glaciale della Groenlandia si ritira verso l’interno, il distacco degli iceberg probabilmente non persisterà abbastanza a lungo da far deragliare completamente la circolazione atlantica. Detto questo, l'aumento del deflusso di acqua dolce e il continuo riscaldamento globale rimangono minacce alla stabilità della circolazione.

I risultati appaiono nella rivista Science .

"Penso che a volte le persone siano così disperate per il futuro del clima che si arrendono", ha detto Zhou. "Questo studio dice che c'è ancora speranza e dovremmo agire tenendo presente questo."

Il Nord Atlantico è il fulcro dell’AMOC. È qui che l’acqua superficiale si raffredda e sprofonda nell’oceano profondo, alimentando questo nastro trasportatore marino, che è una componente dell’attuale sistema globale. L'aggiunta di acqua dolce fredda al Nord Atlantico può interrompere questo processo, una prospettiva spaventosa per la società umana.

Gli scienziati hanno diversi modi per prevedere come si evolverà l’AMOC in futuro, comprese osservazioni moderne, analisi statistiche e modelli computazionali. Ma l'oceano è vasto e complesso, il che rende difficile catturarne molte sfumature negli studi.

Zhou è andato indietro nella storia per studiare il periodo più recente in cui l’AMOC è stato gravemente indebolito, da 68.000 a 16.000 anni fa, durante l’ultimo periodo glaciale. Durante i periodi più freddi c’è più acqua racchiusa nelle calotte glaciali, creando un serbatoio per lavare rapidamente l’oceano con acqua dolce sotto forma di iceberg o deflusso. Gli scienziati chiamarono questi episodi Eventi Heinrich perché provenivano dalla calotta glaciale Laurentide.

"Oggi non esiste. Ma copriva il nord del Nord America ed era spesso chilometri a New York City", ha detto Zhou.

Confrontando questi eventi Heinrich con l’attuale scioglimento in Groenlandia ha permesso a Zhou di prevedere come le tendenze attuali potrebbero cambiare l’AMOC in futuro. Gli iceberg trasportano in mare sedimenti più grandi dell'acqua o del vento, una caratteristica che il geologo Hartmut Heinrich ha notato nei nuclei dei fondali marini del Nord Atlantico.

Per stimare la quantità di ghiaccio rilasciata da ciascun evento Heinrich, Yuxin ha analizzato la quantità di torio-230 trovata in questi sedimenti. Questo elemento radioattivo si forma dal decadimento dell'uranio presente in natura nell'acqua di mare. A differenza dell'uranio, il torio non si dissolve bene nell'acqua, quindi precipita sulle particelle nella colonna d'acqua. Poiché il torio-230 viene prodotto a un ritmo costante, un maggiore flusso di sedimenti ne diluisce la concentrazione. Funzionando al contrario:meno torio significa che piovono più sedimenti, trasportati da più iceberg.

Sebbene questa tecnica sia già stata utilizzata in precedenza, Zhou è il primo a confrontare il tasso di scioglimento degli iceberg durante gli eventi Heinrich con le tendenze e le proiezioni attuali per la calotta glaciale della Groenlandia. Zhou ha scoperto che il previsto deflusso di ghiaccio dalla Groenlandia è alla pari con un evento Heinrich di medio termine. E quali sono gli effetti di un evento Heinrich di fascia media?

"Drammatico", rispose Zhou. "Può essere brutto."

"Ciò è sorprendente e la gente dovrebbe essere preoccupata. Ma, e questo è un grande 'ma', durante gli Heinrich Events, l'AMOC era già moderatamente indebolito prima che arrivassero tutti gli iceberg", ha detto. "Al contrario, la circolazione è molto vigorosa in questo momento." Questa differenza nello stato iniziale è motivo di sollievo.

Anche gli eventi di Heinrich durarono da decine a centinaia di anni. Al contrario, la rivoluzione industriale è iniziata solo intorno alla fine del XVIII secolo, con un aumento delle emissioni di carbonio molto più tardi. "È possibile che semplicemente non abbiamo fatto un pasticcio abbastanza grave per un tempo sufficientemente lungo da compromettere davvero l'AMOC", ha osservato Zhou.

C'è un'altra sfumatura nella storia. Non tutti gli scioglimenti hanno lo stesso effetto sulla circolazione atlantica. L’acqua dolce rilasciata sotto forma di iceberg ha un impatto molto maggiore sull’AMOC rispetto al deflusso, che viene rilasciato dopo lo scioglimento sulla terraferma. Gli iceberg possono raffreddare l’acqua marina circostante, facendola congelare in ghiaccio marino. Ironicamente, questo strato di ghiaccio agisce come una coperta, mantenendo calda la superficie dell’oceano e impedendole di precipitare nelle profondità e di guidare la circolazione atlantica. Inoltre, gli iceberg si spingono molto più lontano verso il mare rispetto al deflusso, trasportando acqua dolce nelle regioni in cui si verifica questa formazione di acque profonde.

Gli scienziati del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici prevedono che l’AMOC si indebolirà moderatamente nel corso del 21° secolo, una tendenza simile agli effetti di un evento Heinrich. Tuttavia, si prevede che lo scarico di ghiaccio della Groenlandia diminuirà entro quel periodo man mano che la calotta glaciale si scioglierà. Ciò causerà il ritiro dei ghiacciai nell'entroterra, il che significa che si scioglieranno sulla terra e rilasceranno deflussi di acqua dolce anziché iceberg.

"Ciò rappresenta un tiro alla fune tra questi due fattori:lo scarico del ghiaccio più dirompente ma in diminuzione e il deflusso meno efficace ma accelerato", ha spiegato Zhou. "Sarà una competizione e l'interazione tra i due determinerà il futuro dell'AMOC."

Zhou spera di studiare i fattori che hanno causato gli eventi Heinrich in futuro. Alcune ricerche suggeriscono che ogni episodio sia stato preceduto dallo scarico di ghiaccio nell'Oceano Pacifico dalla calotta glaciale più piccola della Cordigliera. Sebbene questa calotta glaciale non abbia lasciato alcun residuo, Zhou ritiene che lo studio di questi eventi Siku, come sono conosciuti, potrebbe fornire maggiori informazioni sulla circolazione oceanica globale.

È anche interessato ai sedimenti intorno all'Antartide. Mentre la posizione della Groenlandia le fa sì che domini l’AMOC, la calotta glaciale meridionale è molto più grande, il che significa che potrebbe avere una maggiore influenza sul livello globale del mare e sulla salinità. Inoltre, la calotta glaciale dell’Antartide occidentale è di origine marina, il che la rende più suscettibile a un circolo vizioso che potrebbe indurre uno scioglimento fuori controllo. Zhou ritiene che l'applicazione delle metodologie di questo studio alle calotte glaciali dell'Antartide potrebbe fornire una migliore comprensione della loro evoluzione e dei loro impatti futuri.

"Siamo molto preoccupati per la velocità con cui sta avvenendo il cambiamento climatico e per quanto drammatici potrebbero essere i cambiamenti", ha detto Zhou. "Ma questa è una buona notizia sul clima che, si spera, dissuaderà le persone dal pregiudizio climatico e darà speranza alle persone, perché abbiamo bisogno di speranza per combattere la crisi climatica."