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Nel 2011, il professore della Stanford University Kevin Arrigo e il suo team hanno fatto una scoperta inaspettata mentre studiavano la vita oceanica artica. Hanno documentato una vasta fioritura verde di fitoplancton che fiorisce sotto il ghiaccio, un fenomeno che sembrava impossibile data la limitata penetrazione della luce solare attraverso lo spesso e riflettente ghiaccio artico. Il fitoplancton, alghe microscopiche che producono fino al 50% dell'ossigeno del pianeta attraverso la fotosintesi, in genere richiedono acque limpide e illuminate dal sole per prosperare.
L'inaspettata tonalità verde nel paesaggio artico altrimenti bianco e blu ha allarmato i ricercatori e ha spinto a condurre un'indagine più approfondita su come potrebbero formarsi tali fioriture e su cosa potrebbero significare per il fragile ecosistema della regione.
Sei anni dopo, lo studente laureato di Harvard Christopher Horvat, in collaborazione con i colleghi, pubblicò un articolo su Science Advances che offriva una spiegazione convincente. La loro ricerca ha collegato le fioriture a un progressivo assottigliamento del ghiaccio marino artico guidato dal riscaldamento globale. Il ghiaccio più sottile consente a più luce solare di penetrare e la sua albedo ridotta diminuisce la riflettività del ghiaccio. Questo duplice effetto crea un ambiente ideale per la fotosintesi del fitoplancton su larga scala, rimodellando le basi ecologiche dell'Oceano Artico.
Questa scoperta sottolinea un cambio di paradigma:il cambiamento climatico non sta solo rendendo verde l'Antartide, ma sta anche alterando radicalmente uno degli ecosistemi più freddi della Terra.
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Oltre al candore abbagliante della neve artica, la spedizione del 2011 nel Mare di Chukchi, un tratto dell’Oceano Artico tra la Siberia e l’Alaska, ha rivelato un’estesa fioritura di fitoplancton. I sensori di Arrigo hanno rilevato un forte aumento dei livelli di clorofilla quando la nave da ricerca è entrata nella banchisa, inizialmente sospettato come un malfunzionamento ma alla fine confermando una fioritura che si estende per 60 miglia lungo la piattaforma continentale del Mare di Chukchi.
Il team non solo ha confermato la presenza di fitoplancton ricoperto di ghiaccio, ma ha anche misurato la produttività – un prodotto della biomassa e del tasso di crescita – fino a dieci volte superiore a quella del fitoplancton artico in mare aperto. Una produttività così elevata indica che il cambiamento climatico può influenzare la vita anche nelle porzioni profonde e ghiacciate dell'oceano.
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Basandosi sul lavoro di Arrigo, Horvat e i suoi colleghi hanno sostenuto che la proliferazione della fioritura era direttamente legata allo assottigliamento del ghiaccio, che consente una penetrazione della luce più profonda, essenziale per la fotosintesi. Il loro articolo Science Advances del 2022 attribuisce questo fenomeno all'aumento delle temperature globali, fornendo un forte avvertimento sul fatto che il ghiaccio artico sta diventando sempre più permeabile alla luce solare.
Il ghiaccio più sottile significa che più luce solare raggiunge l’oceano, accelerando lo scioglimento del ghiaccio e creando un circuito di feedback che riscalda ulteriormente le correnti sottomarine. Questo ciclo amplifica sia la perdita di ghiaccio che l'assorbimento della luce, favorendo condizioni che supportano una rapida crescita del fitoplancton, ma anche minacciando le specie adattate a un ambiente artico più stabile.
Come afferma il documento di Horvat, “[Questo risultato] indica che il cambiamento climatico ha notevolmente alterato le basi ecologiche dell’Oceano Artico e il suo ciclo del carbonio”. Questo cambiamento potrebbe avere conseguenze di vasta portata per la regolamentazione del clima globale e la biodiversità marina.
