L'inclinazione della Terra può esacerbare uno scioglimento dell'Antartico

Man mano che i livelli di anidride carbonica dei gas a effetto serra aumentano e riscaldano il globo, il ghiaccio dell'Antartide diventerà più vulnerabile ai cicli su scala astronomica, in particolare l'inclinazione del nostro pianeta è mentre gira attorno al suo asse.

Una nuova ricerca rileva che oltre 30 milioni di anni di storia, le calotte glaciali dell'Antartide hanno risposto in modo più forte all'angolo di inclinazione della Terra sul suo asse quando il ghiaccio si estende negli oceani, interagendo con correnti che possono portare l'acqua calda che lambisce i loro margini e che porta ad un aumento fusione. L'effetto dell'inclinazione ha raggiunto il picco quando i livelli di anidride carbonica erano simili a ciò che gli scienziati prevedono per il prossimo secolo, se gli esseri umani non tengono le emissioni sotto controllo. [Bellezza che collassa: immagine della piattaforma di ghiaccio di Larsen in Antartide]

Poiché i livelli di anidride carbonica superano le 400 parti per milione, il clima diventerà più sensibile all'inclinazione o all'obliquità della Terra, hanno riferito i ricercatori il 14 gennaio sulla rivista Nature Geoscience.

"Davvero fondamentale è la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera", ha detto il coautore dello studio Stephen Meyers, paleoclimatologo presso l'Università del Wisconsin, Madison.

Uno scenario di alta anidride carbonica e angolo di inclinazione elevato potrebbe essere particolarmente devastante per il ghiaccio spesso miglia che copre l'Antartide.

Ricostruire il passato

In circa 40.000 anni, l'asse terrestre si inclina avanti e indietro "come una sedia a dondolo", ha detto Meyers. Attualmente questa obliquità è di circa 23,4 gradi, ma può essere fino a 22,1 gradi o fino a 24,5 gradi.

L'inclinazione è importante per quando e dove la luce solare colpisce il globo e può quindi influenzare il clima.

Per ricostruire una storia di come il ghiaccio dell'Antartide ha risposto a questa inclinazione, Meyers ei suoi coautori hanno utilizzato alcune fonti di informazioni sul passato climatico della Terra. Una fonte era il carbonato di calcio dal fondo dell'oceano, lasciato da organismi unicellulari chiamati foraminiferi bentonici. Questi organismi espellono un guscio di carbonato di calcio attorno a se stessi, bloccando una registrazione globale e continua della chimica degli oceani e dell'atmosfera.

I registri dei sedimenti provenienti proprio dall'Antartide hanno fornito un'altra fonte di storia del clima: una specialità del coautore dello studio e paleoclimatologo Richard Levy di GNS Science e Victoria University di Wellington in Nuova Zelanda. Questi sedimenti, perforati dal fondo dell'oceano in lunghi nuclei colonnari, detengono anche una registrazione del passato. Un ghiacciaio, ad esempio, scarica una miscela distintiva di fango, sabbia e ghiaia dove si trova. Questi nuclei forniscono un'immagine molto dettagliata di dove una volta si trovavano le calotte glaciali, ha detto Meyers, ma ci sono lacune nel record.

Cicli di ghiaccio

Con i dati di entrambe le fonti, i ricercatori hanno messo insieme una storia dell'Antartide da 34 milioni a 5 milioni di anni fa. Le prime grandi calotte glaciali in Antartide si sono formate 34 milioni di anni fa, ha detto Levy, e il ghiaccio marino tutto l'anno è diventato la norma solo 3 milioni di anni fa, quando i livelli di anidride carbonica sono scesi al di sotto di 400 parti per milione..

Da circa 34 milioni di anni fa a circa 25 milioni di anni fa, l'anidride carbonica era molto alta (da 600 a 800 ppm) e la maggior parte del ghiaccio dell'Antartide era a terra, non a contatto con il mare. I ricercatori hanno scoperto che l'avanzata e la ritirata dei ghiacci del continente erano relativamente insensibili all'inclinazione del pianeta in questo momento. Tra circa 24,5 milioni e circa 14 milioni di anni fa, l'anidride carbonica atmosferica è scesa tra 400 e 600 ppm. Le lastre di ghiaccio sono avanzate più spesso nel mare, ma non c'era molto ghiaccio marino galleggiante. In questo momento, il pianeta è diventato abbastanza sensibile all'inclinazione dell'asse terrestre. [Immagini di Melt: Earth's Vanishing Ice]

Tra 13 milioni e 5 milioni di anni fa, i livelli di anidride carbonica sono scesi di nuovo, scendendo fino a 200 ppm. Il ghiaccio marino galleggiante divenne più prominente, formando una crosta sull'oceano aperto in inverno e assottigliandosi solo in estate. La sensibilità all'inclinazione della Terra è diminuita.

Non è del tutto chiaro perché si verifichi questo cambiamento nella sensibilità all'obliquità, ha detto Levy, ma il motivo sembra coinvolgere il contatto tra il ghiaccio e l'oceano. Nei momenti di forte inclinazione, le regioni polari si riscaldano e le differenze di temperatura tra l'equatore e i poli diventano meno estreme. Questo, a sua volta, altera i modelli di vento e corrente - che sono in gran parte guidati da questa differenza di temperatura - aumentando in definitiva il flusso di acqua oceanica calda verso il confine dell'Antartide..

Quando il ghiaccio è principalmente terrestre, questo flusso non tocca il ghiaccio. Ma quando le lastre di ghiaccio sono a terra contro il fondo dell'oceano, a contatto con le correnti, il flusso di acqua calda conta molto. Il ghiaccio marino galleggiante sembra bloccare parte del flusso, diminuendo la tendenza della calotta glaciale a sciogliersi. Ma quando i livelli di anidride carbonica sono abbastanza alti da sciogliere il ghiaccio marino galleggiante, non c'è nulla che possa fermare quelle correnti calde. Questo è il momento in cui l'inclinazione della Terra sembra avere più importanza, come accadde tra 24,5 milioni e 14 milioni di anni fa.

Questa storia crea problemi per il futuro dell'Antartide. Nel 2016, il livello di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre ha superato i 400 ppm, in modo permanente. L'ultima volta nella storia geologica della Terra che il biossido di carbonio era così alto, non c'era ghiaccio marino tutto l'anno in Antartide, ha detto Levy. Se le emissioni continueranno come sono, il ghiaccio marino vacillerà, ha detto Levy, "e torneremo a un mondo che non esiste da milioni di anni".

"Le vulnerabili calotte glaciali marine dell'Antartide subiranno gli effetti della nostra attuale inclinazione relativamente alta, e il riscaldamento degli oceani ai margini dell'Antartide sarà amplificato", ha detto..

Lunedì (14 gennaio), un altro gruppo di ricercatori ha riferito che il tasso di scioglimento antartico è già sei volte più veloce di quanto non fosse solo pochi decenni fa. I ricercatori hanno scoperto che il continente ha perso circa 40 gigatonnellate di ghiaccio all'anno tra il 1979 e il 1990. Tra il 2009 e il 2017, ha perso in media 252 gigatonnellate di ghiaccio all'anno.

I ricercatori stanno ora esaminando le piccole variazioni di sensibilità all'inclinazione della Terra che si verificano attraverso i tre ampi schemi che hanno trovato, ma il messaggio principale è già chiaro, ha detto Levy.

"Il ghiaccio marino antartico è chiaramente importante", ha detto. "Dobbiamo andare avanti e trovare modi per raggiungere gli obiettivi di emissioni".

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