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Registrata in Antartide nuovo record di temperatura: – 98 °C

Circa -98 gradi Celsius, stando alle più recenti misurazioni satellitari del posto più freddo del mondo. Gli scienziati hanno registrato questa temperature estrema sulla calotta di ghiaccio nel cuore dell’Antartide nel corso del lungo e buio inverno polare. Come riferiscono su Geophysical Research Letters, si tratta di quello che ritengono essere il freddo massimo raggiungibile nel nostro pianeta.

“E’ un posto dove la Terra è davvero vicina al suo limite, è simile a qualsiasi altro pianeta”, dice Ted Scambos, autore leader della pubblicazione e ricercatore del National Snow and Ice Data Center della University of Colorado, Boulder.

Questa misurazione supera  il record precedente di freddo sulla Terra mai documentato, il -89 gradi Celsius registrato nel 1983 presso la stazione di ricerca russa di Vostok, non distante dal Polo Sud. Gli esseri umani non sono in grado di respirare aria così fredda per più di un paio di boccate senza rischiare un’emorragia ai polmoni. Gli scienziati russi che sono usciti all’esterno della stazione per eseguire i rilievamenti indossavano infatti delle maschere che riscaldavano l’aria prima che venisse respirata.

La calotta di ghiaccio dell’Antartide orientale ha l’aspetto di una superifice piatta, ma in realtà ha una leggera forma convessa simile a quella di un guscio  di tartaruga. Vostok è situata non distante dalla cima di questa cupola, sopra circa 3500 metri di ghiaccio, ma non è esattamente il vertice. Il gruppo di Scambos sospettava pertanto che arrivando in cima al punto più alto della calotta il freddo potesse essere ancora maggiore.

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Sulla sommità più alta non ci sono stazioni meteorologiche e non c’è nessuno lassù a registrare le temperature nel deserto dell’inverno artico. I satelliti sono in grado di misurare però le temperature sulla superficie del ghiaccio mentre lo sorvolano. Scambos e i suoi colleghi hanno consultato pertanto i dati satellitari riferiti a diversi anni, tracciando dove e quando precipitavano le temperature.

Hanno così individuato circa un centinaio di avvallamenti straordinariamente freddi sparpagliati lungo la parte più alta della calotta. In queste località leggermente depresse la temperatura della superificie non è esattamente lineare. Il motivo probabilmente è che l’aria fredda affonda in questi avvallamenti o canyon, dice John Turner del British Antarctic Survey, che non ha preso parte allo studio.

“Si tratta di conche talmente poco profonde che probabilmente a occhi nudi non sono neppure visibili”, spiega.

Proprio sopra la superficie l’aria si scalda di qualche grado, ed è qui che gli scienziati della stazione di Vostok hanno registrato il record precedente. Confrontando i dati satellitari con quelli registrati dalle più vicine stazioni meteorologiche, Scambos e il suo gruppo di ricerca hanno verificato che la temperatura dell’aria all’altezza della testa di una persona è leggermente più calda rispetto a quella all’altezza dei piedi, da -94 a -98.

Questo freddo estremo si verifica solo in condizioni molto speciali. Innazitutto deve essere il cuore dell’inverno, quando il Sole non fa la sua comparsa da molto tempo. L’aria deve essere ferma poi per alcuni giorni e il cielo perfettamente sereno, senza neppure un velo di copertura nuvolosa o di cosiddetta “diamond dust“, una particolare forma di nube composta da cristalli di ghiaccio che si forma al suolo.

Per quanto possa essere freddo, il ghiaccio emana comunque una piccola quantità di calore, la maggior parte del quale è catturata dal vapore acqueo presente nell’atmosfera che viene spinto giù verso la superficie terrestre, intrappolando così il calore nella parte più bassa dell’atmosfera.

Durante le fasi secche in Antartide, quando la maggior parte del vapore acqueo viene “strizzato” fuori dall’atmosfera, “si apre una fase che non accade in nessun altro luogo del Pianeta”, dice Scambos. Allora il tenue calore emesso dalla calotta di ghiaccio può disperdersi, rendendo la superficie ancora più fredda.

Le condizioni di tempo super sereno che consentono questi eventi freddi sono ottime anche per scrutare lo spazio, il che è il motivo per cui gli scienziati hanno piazzato un telescopio proprio a pochi chilometri di distanza dalla località di freddo estremo individuata dal gruppo di ricerca di Scambos.

“Il vapore acqueo è la nostra nemesi”, dice Craig Kulesa, un astronomo della University of Arizona che gestisce il High Elevation Antarctic Terahertz Telescope. “Posizioniamo il nostro telescopio in questo punto superbamente secco, ma se lo mettessimo 20 chilometri più in là potrebbe essere meglio?”.

Potrebbe trattarsi di una questione di cui tener conto mano a mano che il clima va cambiando, anche se non c’è alcun altro posto al mondo dove le condizioni potrebbero essere migliori. Le concentrazioni di vapore nell’atmosfera vanno aumentando, il che significa che una maggiore quantità di calore emesso dal ghiaccio resta intrappolato vicino alla superficie, mantenendola più calda. Pertanto le condizioni perfettamente limpide ideali per le osservazioni astronomiche diventeranno meno frequenti e gli scienziati a caccia di nuovi record di freddo sulla Terra rischiano di rimanere frustrati.

“Mano a mano che osserviamo un incremento nelle concetrazioni di gas serra e di vapore acqueo ci aspettiamo un incremento delle temperature in Antartide di 3 o 4 gradi”, dice Turner. “Misurare nuovi picchi di freddo sarà sempre più improbabile, le possibilità stanno semplicemente diminuendo”.

La progressione del record: Al di là della polemica sulle cifre però, la domanda che si voleva soddisfatta era: fin dove si abbassa il termometro d’inverno? L’edizione 1962 dell’Enciclopedia americana, in un articolo evidentemente steso prima dell’Anno geofisico internazionale e non aggiornato, supponeva che nel cuore dell’Antartide si realizzassero temperature inferiori a -100 °F. Fino al 1957, sulla Terra mai si erano registrati valori di quella portata, e nemmeno al di sotto dei -70 °C (-94,0 °F), essendo all’epoca il record mondiale fissato dai -67,7 °C osservati il 6 febbraio 1933 nella siberiana Ojmjakon (63°28′ lat. N, 142°48′ long. E, quota 741 m: Stepanova, 1958). Nel corso del 1957, alla base Amundsen-Scott i primati furono i seguenti:

  • 9 maggio -71.1 °C (-96,0 °F9)
  • 10 maggio -72,8 °C (-99,0 °F)
  • 12 maggio -73,3 °C (-99,9 °F)
  • 18 settembre -74,4 °C (-101,9 °F)

Nel 1958, le basi Sovetskaya (78°23′ lat. S, 87°32′ long. E, quota 3.662 m) e Vostok II, aperte dai sovietici nei luoghi più impervi del Plateau Antartico, modificarono il primato come segue:

  • Sovetskaya, 2 maggio -78,3 °C
  • Vostok II, 15 giugno -80,7 °C
  • Sovetskaya, 19 giugno -81,2 °C
  • Vostok II, 24 giugno -81,4 °C
  • Sovetskaya, 25 giugno -83,0 °C
  • Vostok II, 7 agosto -85,5 °C
  • Vostok II, 8 agosto -85,8 °C
  • Sovetskaya, 9 agosto -86,7 °C
  • Vostok II, 25 agosto -87,4 °C

Negli anni successivi, con la chiusura di Sovetskaya (3 gennaio 1959), il record è rimasto a Vostok:

  • 24 agosto 1960 -88,3 °C
  • 21 luglio 1983 -89,2 °C

Questi dati costrinsero i sovietici ad ammettere che «secondo calcoli teorici l’abbassamento della temperatura in questa regione (di Vostok) è possibile fino a -90 °C e oltre, ma per questo è necessario che l’assenza progressiva di radiazioni non venga compensata da un afflusso di calore» (Budretskij, 1984).

Corrente circunpolare antartica: La Corrente Circumpolare Antartica (ACC) è la corrente oceanica più importante dell’emisfero australe e l’unica corrente che fluisce intorno all’intero globo terrestre.
L’ACC circonda il continente antartico e scorre da ovest ad est attraversando l’oceano Atlantico, l’oceano indiano e il Pacifici.
Fu scoperta da Edmond Halley, l’astronomo britannico, mentre esaminava la regione durante una spedizione nel 1699/1700. In seguito la ACC fu descritta e studiata da J. Cook nel 1772/1775, da T. Bellingshausen nel 1819/1821 e da J.C. Ross nel 1839/1843 che ne parlarono nelle loro pubblicazioni.

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La ACC svolge un ruolo di primo piano nella regolazione del clima a scala globale; interagendo con la circolazione atmosferica e con le acque di scioglimento dei ghiacciai antartici, funge da motore della circolazione delle correnti oceaniche del Pianeta.
E’ guidata dal regime dei potenti venti occidentali e dalla topografia del fondo marino. In vicinanza del continente antartico, il regime dei venti orientali innesca una corrente mediamente diretta verso ovest definita corrente polare. Fra la corrente circumpolare e quella polare il sistema dei venti mantiene attivi i vortici ad andamento orario che caratterizzano le regioni dei mari di Ross e di Weddell.
Nell’Oceano Meridionale avviene un notevole scambio di energia fra le acque fredde antartiche e quelle settentrionali più calde.
Si tratta di un processo che tende a compensare il surplus di energia prodotto nelle acque equatoriali e fondamentale per il mantenimento del sistemo climatico globale.

ghiaccio_inverno
Ghiacci marini Sett/Ottobre

ghiaccio_estate

Ghiacci marini Febb/marzo

Lungo la corrente circumpolare si realizza, infatti, lo scambio di energia e del contenuto di sali che regola e condiziona il trasferimento delle sostanze chimiche e delle specie biologiche, consentendo all’ecosistema antartica di mantenere le sue peculiari caratteristiche.
La zona che meglio manifesta questi fenomeni è la Convergenza antartica dove l’acqua superficiale antartica molto fredda, ma di minore salinità, incontra l’acqua superficiale subantartica più calda e più salata.
La zona polare frontale è definita in superficie dall’isoterma di 2° C ed in profondità da un minimo di salinità. La zona della convergenza è caratterizzata dal succedersi di sistemi ciclonici che causano tempeste con vento di grande intensità ed onde gigantesche tanto da essere nota nella letteratura come i “50 ruggenti ed i  60 urlanti”.

La ACC non ha punti di riferimento continentali. Quindi i suoi contorni sono definiti dalle proprietà delle acque oceaniche. Il “confine ” nord dell’ACC è la zona di convergenza subtropicale o fronte subtropicale (STF) solitamente disposto tra i 35°S e i 45°S, dove l’acqua ha una temperatura media superficiale (SST) che varia da 12°C a 7/8°C circa ed una salinità che diminuisce da 34,9 a 34,6 o meno.

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L’unica parte del percorso dell’ACC confinato da terre emerse è quella, larga 800 km, dello stretto di Drake, tra Capo Horn e la Penisola Antartica. E’ qui che si svolgono le principali osservazioni e misurazioni della ACC. La sezione delle acque dello stretto rappresenta con buona approssimazione quella della corrente in ogni punto della sua estensione. In questo punto sono state svolte il maggior numero di indagini che hanno rivelato la struttura dinamica, fisica e biochimica dell’ACC. Bryden e Pillsbury (1977) hanno studiato il flusso della corrente fino ad un aprofondità di 2700 metri. Wearn e Baker (1980), Whitworth (1983) e Peterson (1988),  hanno individuato in tal modo le fluttuazioni nei flussi della corrente riconducendoli ad una ciclicità stagionale.
Le velocità tipiche sono intorno 10 cms-1 con punte di fino a 50 cms-1 vicino al limite settentrionale. Anche se le correnti sono lente, trasportano molta acqua  perché il flusso è profondo e largo. Whitworth e Peterson (1985) hanno calcolato il trasporto attraverso lo stretto di Drake studiando i dati raccolti in parecchi anni e misurati da 24 rilevatori disposti in linea a circa 50 km di distanza tra loro fino ad una profondità di 91 metri. Hanno trovato che il flusso medio attraverso lo stretto di Drake era di 125 ± 11 Sv (Sverdrups; 1 Sv=106 m3s-1) e che il trasporto è variato da 95 Sv a 158 Sv. Il flusso massimo tende ad avvenire tra la fine dell’inverno e l’inizio della primavera.
Negli ultimi anni altri campi di indagine sono stati scelti per lo studio dell’ACC, in particolare il braccio di mare tra la Tasmania e la Nuova Zelanda. Nuove tecnologie hanno permesso uno studio più approfondito. Le osservazioni hanno rivelato un trasporto medio dell’ACC di 100-150 Sv che può variare di 50 Sv nel giro di 1 o 2 mesi (Knauss, 1996). La variabilità del flusso nell’ACC è dovuto soprattutto alle maree (5/10 cms-1), agli eddies (gorghi di mesoscala) (35750 cms-1), a movimenti inerziali (10 cms-1) dovuti all’intrusione di acque più dense e fredde provenienti dalla fusione dei ghiacci antartici che non riescono ad entrare nel flusso prinipale e a quelli forzati della variazione dell’intensità dei venti (25 cms-1) (Sarukhanyan, 1985).

Ricercatori tedeschi e australiani indagano l’effetto dell’intensificarsi dei venti nell’emisfero australe sulla corrente circumpolare antartica, che ha il più grande volume di trasporto degli oceani mondiali, per accertarne l’effetto sul riscaldamento globale. I venti occidentali dell’emisfero australe sono responsabili dello spostamento di circa 140 milioni di metri cubi di acqua degli oceani al secondo. Questo ha un ruolo importante nel controllo del clima, visto che l’interazione tra venti e correnti è responsabile del trasporto di una quantità di emissioni di anidride carbonica dall’atmosfera alle profondità degli oceani, rallentando in questo modo il tasso di riscaldamento globale.

Questi venti si stanno rafforzando e si prevede che ciò continuerà nei prossimi decenni. È ora sotto esame l’effetto di questo aumento sulla corrente circumpolare artica. La corrente circumpolare artica è sempre stata colpita dai venti occidentali dell’emisfero australe e l’interazione delle due correnti è di fondamentale importanza per lo scambio di calore, gas serra e acqua dolce

Le temperature medie dell’ACC varia da da -1 a 5°C, secondo il periodo dell’anno e della posizione. La salinità media di superficie diminuisce avvicinandosi al Polo e, generalmente, passa da 34.9 a 35° lat. S ai 34.7, valori tipici di salinità a 65°lat.S. Questa variazione della temperatura e della salinità è dovuto al mescolamento delle masse d’acqua che vengono a contatto nell’oceano meridionale (quella di origine tropicale e quella proveniente dallo scioglimento dei ghiacci polari) ed che è mescolata e ridistribuita dalla ACC.

L’analisi  satellitare della superficie del mare e l’esame altimetrico ha rivelato una caratteristica precedentemente sconosciuta dell’ACC, l’Onda Circumpolare Antartica.
Questa onda si propaga verso ovest, controcorrente, e percorre l’intera circonferenza terrestre in 8/9 anni (White e Peterson, 1996). Ha una lunghezza d’onda molto lunga (wavenumber=2) con  due creste e due depressioni. Le creste e le depressioni sono associate con zone o pools di acqua calda e di acqua fredda rispettivamente. Queste zone possono essere lunghe migliaia dei chilometri . Le zone calde hanno un’anomalia positiva di 3°C rispetto alla media della superficie e le zone fredde un’anomalia di pari valore ma negativa (White e Peterson, 1996).
Benchè non sia ancora chiaro come queste aree siano generate, esse influenzano direttamente la temperatura dell’atmosfera sovrastante.
Mentre non sono noti gli effetti dell’onda sul clima, l’alternanza di queste aree concorda con i cicli quinquennali di piovosità dell’Australia e della Nuova Zelanda del sud (White e Cherry, 1998).

Nel 1996 i ricercatori hanno individuato un’onda, grande quanto l’intero continente australiano e alta più di 1 km, che ruota in senso orario intorno all’Antartide impiegando un periodo di 8-9 anni per compiere un giro completo attorno al continente. Gli scienziati ritengono che l’onda circumpolare antartica, che si muove in gran pare al di sotto della superficie dell’oceano, influenzi il clima delle regioni meridionali di Australia, America, Africa, Nuova Zelanda e del Pacifico, provocando le alluvioni e la siccità che periodicamente colpiscono ‘emisfero australe.

Alcuni scienziati ritengono che l’Onda Circumpolare Antartica possa essere più importante di EL Niño nel regolare la piovosità in quelle regioni.

Gli scienziati stanno ancora raccogliendo informazioni sugli effetti prodotti dall’onda antartica attraverso il rilevamento e l’analisi satellitare, facendo uso di sofisticate strumentazioni e potenti computer che, prima del 1980, non erano disponibili per la ricerca. Con questi strumenti è stato possibile costruire modelli di interazione tra l’onda circumpolare antartica e altre importanti cause di variazione del tempo, come El Niño e La Niña, che si verificano nell’Oceano Pacifico. Un confronto tra le previsioni fornite da questi modelli e le condizioni del tempo che si sono verificate negli anni recenti nell’emisfero meridionale sembra confermare la validità dei modelli. Per esempio, gli scienziati avevano previsto che nel 1999, anno in cui l’Oceano Pacifico è stato interessato da La Niña, l’onda circumpolare antartica avrebbe potuto salvare gran parte del Sud del mondo da grandi precipitazioni  e catastrofiche alluvioni, e così in effetti è stato. I ricercatori hanno inoltre individuato un complicato intreccio di relazioni che legano l’onda circumpolare antartica El Niño, La Niña e un fenomeno, chiamato “dipolo indiano”, costituito da un alternarsi periodico di grandi masse d’aria calda e aria fredda sopra l’Oceano Indiano, e stanno elaborando modelli delle interazioni tra questi tre fenomeni che permetteranno di fare previsioni sempre più accurate delle variazioni climatiche del futuro.

Mentre gli scienziati cercano ancora di capire le interazioni tra questi grandi fenomeni naturali c´é chi dice pomposamente che pochi anni l´antardide sará completamente liquefatto!! Ma se non hanno capito ancora come funziona il clima terrestre vogliono farci credere alle influenze dell´uomo su queste enormi mutazioni naturali?

Riferimenti

  1. Geophysical Research Letters, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2018GL078133
  2. National Geographic –  Registrato in Antartide nuovo record di freddo sulla Terra di Alejandra Borunda
  3. Museo Nazionale dell’Antartide – Felice Ippolito
  4. Immagini – http://www.mna.it/italiano/antartide.htm
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