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Beyond Epica: ricostruire la storia del clima dell’ultimo milione e mezzo di anni

Il Cnr annuncia che il primo giugno ha preso ufficialmente avvio il progetto Beyond EPICA Oldest Ice Core, finanziato dal programma di ricerca europeo Horizon 2020, che avrà una durata di 6 anni e «intende perforare, raccogliere e analizzare il ghiaccio in Antartide per misurare il contenuto dei gas serra e ricostruire le temperature degli ultimi 1,5 milioni di anni, migliorando, al contempo, i modelli di previsione dei cambiamenti climatici futuri».

Per limitare meglio la risposta a lungo termine del sistema climatico terrestre alle continue emissioni di gas serra, è essenziale tornare al passato. La perforazione di Beyond Epica potrebbe fornire dati inediti sull’andamento di gas serra, come anidride carbonica e metano, nel periodo compreso tra 900.000 e 1.2 milioni di anni fa, la cosiddetta Transizione del Pleistocene Medio, quando gli intervalli tra le ere glaciali e periodi caldi erano passati da 41.000 a 100.000 anni.

«Durante queste centinaia di migliaia di anni, ci sono stati periodi alterni: lunghi periodi glaciali e brevi periodi interglaciali, a intervalli di circa centomila anni. Grazie alle piccole bolle d’aria, intrappolate nel ghiaccio nel momento in cui si è formato, gli scienziati del clima possono misurare le concentrazioni di importanti gas a effetto serra come anidride carbonica e metano, riscontrando una chiara connessione: infatti, nei periodi in cui il clima terrestre è stato più freddo, in atmosfera si registrava una quantità decisamente inferiore di CO2 e metano rispetto ai periodi più caldi».

Estrazione del nucleo di ghiaccio
Estrazione del nucleo di ghiaccio vicino alla stazione di Concordia. Credito: Thibaut Vergoz

Ma gli scienziati non dispongono ancora di campioni di ghiaccio delle ere precedenti per misurare la composizione dell’atmosfera nel periodo in cui il ritmo dell’alternanza tra periodi caldi e freddi cambiò in modo significativo.

«Più di 1,2 milioni di anni fa, i cicli climatici fra glaciale e interglaciale avevano una durata di circa 40mila anni e seguivano le regolari oscillazioni dell’angolo dell’asse terrestre, tra 21.5° e 24.5°. È seguito poi un periodo di circa 300mila anni, la transizione del Pleistocene Medio, prima che 900mila anni fa iniziasse un ritmo della durata di circa 100mila anni».

I paleo-climatologi conoscono questo fenomeno grazie alle ricerche sui sedimenti che si sono accumulati nei fondali oceanici e queste analisi forniscono informazioni sulle temperature passate e sulle masse delle calotte polari che coprivano l’Antartico, la Groenlandia e, per un periodo, il Nord America e il Nord Europa. Al Cnr dicono che «L’unico modo per ottenere dati diretti sull’atmosfera del passato, come la quantità di anidride carbonica e metano e sulle connessioni tra la presenza di questi gas e lo sviluppo del clima, è analizzare le bolle d’aria contenute nelle carota di ghiaccio».

«Beyond EPICA – Oldest Ice permetterà ai ricercatori non solo di valutare le condizioni climatiche durante la transizione del Medio Pleistocene avvenuta intorno a 900mila anni fa, ma anche nel precedente periodo quando la ciclicità era di 40mila anni. Un altro aspetto da considerare è che il segnale chimico delle molecole intrappolate nel ghiaccio tende a deteriorarsi nel corso di diversi millenni, rendendo più difficili l’interpretazione del segnale climatico. Una maggiore risoluzione temporale, in cui in un metro di ghiaccio sono registrati 10-15mila anni, permetterà di mitigare il deterioramento del segnale climatico».

Beyond Epica

Il progetto “Beyond EPICA” sta affrontando questa sfida e queste opportunità uniche. L’obiettivo scientifico generale che guida ‘Beyond EPICA’ è quello di ottenere informazioni quantitative e ad alta risoluzione su ghiaccio e cambiamenti climatici nell’ultimo milione e mezzo di anni.

Il rapporto causa-effetto che ha portato all’enigmatico cambiamento nel sistema climatico non è ancora stato capito, poiché mancano ancora importanti informazioni sui cambiamenti globali del sistema climatico. La maggior parte di queste informazioni inclusa la messa in fase di questi cambiamenti nel Sistema Terra, può essere derivata solo da un nucleo di ghiaccio continuo dall’Antartide che copre l’ultimo 1.5 milione di anni.

A 40 km dalla base italo-francese Concordia, è stato individuato il sito di perforazione dove estrarre carote di ghiaccio fino a 2.730 metri di profondità.  Al Cnr spiegano che «I ricercatori hanno selezionato come sito per la perforazione uno dei luoghi più freddi, spogli e inospitali della Terra, “Little Dome C”, che si trova ad un paio d’ore di motoslitta da “Concordia” nella regione della Terra di Wilkes a una quota di 3.233 metri sul livello del mare. Un luogo in cui le precipitazioni sono molto limitate e dove la temperatura media annuale è di -54 °C (il termometro sale di rado sopra i -20 °C e in inverno precipita a -80 °C)».

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