Una ricerca rivela come il calore e l’assorbimento di carbonio nell’Oceano Antartico influenzino il nostro clima
Negli ultimi sessant’anni, l’assorbimento simultaneo di calore e CO2 da parte dell’Oceano Antartico ha contribuito a moderare il tasso di riscaldamento globale. La lacuna nella conoscenza dei processi oceanici sottostanti deriva dalla mancanza di osservazioni in questo ambiente estremo e dalle difficoltà intrinseche nel catturare i processi intermittenti su varie scale negli attuali modelli del sistema Terra. Il progetto SO-CHIC, finanziato dall’UE, è stato istituito per comprendere e quantificare ulteriormente la variabilità dei bilanci di calore e carbonio nell’Oceano Antartico. «Abbiamo studiato i processi fisici chiave che controllano gli scambi tra l’atmosfera, l’oceano e il ghiaccio marino, combinando diversi approcci di osservazione e di modellizzazione», osserva il coordinatore del progetto Jean-Baptiste Sallee.
Esplorare l’impatto di processi minuscoli e di breve durata
I processi su scala fine (1-10 km) e transitori (da giorni a settimane) mettono a dura prova la comprensione del modo in cui l’Oceano Antartico sposti calore, carbonio e altri elementi importanti dalla superficie alle profondità. Tali processi si verificano nello strato misto, una parte dell’oceano in cui si combinano diverse proprietà dell’acqua. Le caratteristiche dello strato, come la profondità e la spinta idrostatica, sono fondamentali per capire come questi elementi si muovono su e giù nell’oceano. «Abbiamo dimostrato che i processi locali e transitori, come la turbolenza indotta dalle tempeste o i processi su mesoscala e sub-mesoscala che si sviluppano nell’oceano aperto o ai margini del ghiaccio marino, potrebbero essere determinanti per il trasferimento del tracciante attraverso la base dello strato misto», spiega Sallee. Sono in corso sforzi per comprendere meglio l’effetto netto di questi processi su piccola scala sulla circolazione su larga scala dell’Oceano Antartico e il loro impatto sul clima.
Valutare le cause della formazione delle polinie
Intorno al Maud Rise - una montagna sottomarina situata nel Mare di Weddell orientale - masse d’acqua anomale e flussi trasversali possono creare condizioni favorevoli alla formazione di polinie in mare aperto che creano un collegamento diretto tra la superficie e le profondità oceaniche. Questo flusso trasversale è benefico per il Maud Rise poiché il movimento orizzontale dell’acqua su larga scala aiuta a dividere i diversi corpi idrici attorno ai bordi di questo altopiano. La forza di tale circolazione si evolve con cadenza stagionale ed è fortemente controllata dai venti e leggermente dalla copertura dei ghiacci marini. Il ghiaccio marino, a sua volta, svolge un ruolo cruciale nella formazione di acqua densa sulla piattaforma antartica, che poi si trasforma interagendo con le piattaforme di ghiaccio e le acque più calde. Le acque dense della piattaforma sono trasportate dalla piattaforma di Weddell principalmente attraverso i canyon e sono collegate all’importazione di acque profonde più calde.
Indagare i processi che controllano le acque di fondo
«Il carbonio e il calore possono entrare nell’Oceano Antartico attraverso la formazione, l’esportazione e il consumo delle acque di fondo. Le acque di fondo del Mare di Weddell sono consumate dai processi di miscelazione abissale, che controllano la circolazione generale delle acque nell’oceano profondo. Le nuove scoperte mostrano che le grandi regioni oceaniche non sono collegate a questo movimento globale dell’acqua», spiega Sallee. I processi dell’oceano superiore, gli eventi connessi alle polinie e la formazione e il consumo delle acque di fondo si combinano per ventilare l’Oceano Antartico. Tale ventilazione permette di propagare in profondità i segnali dei cambiamenti climatici, che modificano la struttura termoalina dell’Oceano Antartico. Se si considerano le osservazioni dell’Oceano Antartico ripetute su più decenni, questi cambiamenti sono inequivocabili. SO-CHIC non solo ha generato e diffuso nuove conoscenze ma ha anche contribuito a garantirne l’applicazione pratica al di là del progetto stesso. L’impatto del progetto è stato evidenziato nel sesto ciclo di valutazione del Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico, attraverso relazioni e il coinvolgimento in eventi politici di alto livello.
Parole chiave
SO-CHIC, Oceano Antartico, calore, carbonio, cambiamenti climatici, polinia, Maud Rise, Mare di Weddell
