Giù nell'era glaciale, nel paleoclima antartico

L’Antartide è il continente più meridionale del pianeta, dove terre e mari circondano il Polo Sud e i suoi segreti si nascondono a grandi profondità. Con perforazioni (carotaggi) di calotte e piattaforme di ghiaccio per il prelievo di campioni (carote), è, infatti, possibile conoscere l’evoluzione delle condizioni climatiche. La tecnica è di terra, per la ricerca di petrolio e risorse minerarie, analisi del terreno, indagini archeologiche, con una frontiera che da tempo si è allargata al mondo del ghiaccio. Nella base di Vostok, realizzata nel 1957 dai sovietici a nord est del Polo Sud e dove la calotta glaciale raggiunge i tremilasettecento metri di spessore, gli scienziati sono ad esempio riusciti a perforare il ghiaccio fino a duemilaseicento metri di profondità. Il ghiaccio è un archivio di notizie. Può raccontarci, ad esempio, delle eruzioni vulcaniche, e le sue bolle d’aria delle variazioni di metano e anidride carbonica.

Il programma di ricerca in Antartide per lo studio dei cambiamenti climatici si chiama Andrill. Che sia un programma di perforazione o drilling lo dice il nome stesso. Non si perfora, infatti, solo sulla terraferma, ma anche in mare, si pensi, ad esempio, alle drill-ships, e, da qualche tempo, anche attraverso il ghiaccio. La prima campagna di perforazione o McMurdo Ice Shelf Project è dell’estate australe 2006-2007 e vi hanno preso parte anche ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, nonché dell’Istituto di Scienze Marine del CNR, di alcune università italiane, Milano-Bicocca, Parma, Siena, e un insegnante di scuola superiore. Il pozzo è stato perforato nella Baia di McMurdo, nel Mare di Ross, tra la base di McCurdo, negli Stati Uniti, e quella di Scott, in Nuova Zelanda.
Per la perforazione, considerato lo spessore di quasi ottantacinque metri della piattaforma di ghiaccio galleggiante sul Mare di Ross, qui profondo più di ottocentocinquanta metri, è stato utilizzato un sistema di carotaggio caro agli ingegneri minerari fino al raggiungimento di una profondità di milleduecento e ottantaquattro virgola ottantasette metri sotto il livello del mare. Scopo della missione era quello di studiare i potenziali collassi, durante l’ultima era glaciale, del West Antarctic Ice Sheet, la calotta occidentale dell’Antartide, e della Ross Ice Shelf, la piattaforma di ghiaccio di Ross. Le carote del pozzo coprono gli ultimi milioni di anni di storia climatica antartica, arco temporale «cruciale» per capire l’evoluzione della calotta glaciale del Polo Sud, uno dei motori climatici del pianeta. Secondo le prime stime negli ultimi cinque milioni di anni la piattaforma di ghiaccio di Ross si sarebbe ora ritirata ora espansa una cinquantina di volte. «Questa estrema dinamicità dei ghiacci antartici per cause naturali» spiegano gli scienziati «è per certi versi sorprendente e bisogna comunque tenerne in debito conto per i risvolti pratici sulle variazioni di livello marino. Se è infatti assodato che queste forti fluttuazioni della configurazione passata della calotta dell’Antartide non sono imputabili all’uomo, suggeriscono al tempo stesso un’estrema cautela per evitare di interferire su questi processi naturali, magari accelerandoli».

Il secondo pozzo è stato perforato nell’autunno del 2007, durante la campagna del Southern McMurdo Sound Project, nella Baia di McMurdo, venticinque chilometri dalla base americana, con il posizionamento della piattaforma di perforazione e dei suoi laboratori su ghiaccio marino stagionale galleggiante nel Mare di Ross in corrispondenza di una profondità di circa quattrocento metri. I fossili e i sedimenti raccolti hanno consentito di conoscere le fluttuazioni del clima dell’Antartide negli ultimi venti milioni di anni con l’individuazione di persistenti condizioni climatiche molto simili a quelle dell’Alaska e dell’America del Sud. Uno degli obiettivi della campagna, spiegano gli scienziati, era, infatti, lo studio di un intervallo di tempo compreso fra i diciassette e i quattordici milioni di anni fa, quando, cioè, il «sistema climatico globale ha avuto una transizione fondamentale passando da una fase calda nota come warm climate optimum» a un «progressivo raffreddamento» che ha portato alla «copertura glaciale quasi permanente nell’Antartide orientale».

Nel 2014 toccherà, invece, allo Andrill-Coulman High Project e ancora una volta si studieranno i mutamenti climatici con, attraverso la perforazione di due siti sotto il Ross Ice Shelf, la definizione delle prime fasi di sviluppo della glaciazione continentale antartica. La perforazione riguarderà sedimenti per un totale di mille e ottocento metri, nonché un intervallo della storia geologica in cui il tasso di anidride carbonica in atmosfera è confrontabile con quello previsto dalle proiezioni del Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici per la fine del ventunesimo secolo, allorquando, così le stime, la temperatura sarà, cioè, simile o superiore a quella di quaranta milioni di anni fa, quando la calotta glaciale che ricopre attualmente l’Antartide non si era ancora formata.
«Attraverso lo studio multidisciplinare della successione stratigrafica perforata» spiega Fabio Florindo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia e coordinatore italiano del programma ANDRILL «avremo la possibilità di studiare le modalità con le quali i sistemi fisici e biologici delle alte latitudini meridionali hanno risposto agli alti livelli di CO₂ in atmosfera nel passato geologico, capire il comportamento e la dinamica delle calotte di ghiaccio polari durante le loro prime fasi di sviluppo, apportare vincoli originali ai modelli di evoluzione futura del clima. Per acquisire informazioni più dettagliate sul passato climatico del continente antartico e sull’influenza di quest’ultimo sul clima globale, dobbiamo necessariamente attingere agli archivi naturali che da milioni di anni stanno registrando i cambiamenti climatici in Antartide: i sedimenti».

Stefania Elena Carnemolla - Milano

La scheda: Il progetto Andrill McMurdo Ice Shelf - MIS
Nel disegno in basso il sistema di perforazione al margine del Ross Ice Shelf nella configurazione utilizzata per il progetto Andrill-MIS. L’immagine mostra un nuovo sistema di perforazione che consente di operare in aree polari sia su piattaforme di ghiaccio galleggianti sea ice, di ghiaccio, cioè, marino stagionale, o ice shelf, le grandi piattaforme, cioè, di ghiaccio galleggiante.

 
 



















lL Link: Doha climat change conference