C’è un tema ricorrente nel dibattito sull’evoluzione del clima e del contributo antropico a queste dinamiche, è quello che vede, su di un pianeta che ha guadagnato alcuni decimi di grado di temperatura a partire dalla metà dell’800, una notevole differenza negli effetti di questa tendenza sulle due calotte glaciali.
Nell’emisfero nord, dove c’è solo ghiaccio marino sul Polo e ci sono grandi quantità di ghiaccio accumulato sulla Groenlandia, la diminuzione dell’estensione del ghiaccio è stata molto importante, specie nelle ultime 3/4 decadi. Nell’emisfero sud, dove c’è un intero continente coperto dai ghiacci, l’Antartide, l’estensione della superficie glaciale sul mare che lo circonda è invece aumentata e, al pari del trend negativo del ghiaccio artico, questo aumento non accenna ad arrestarsi ma fa registrare ogni anno nuovi record.
Sin qui, nessuno è stato in grado di trovare la chiave giusta per interpretare questa discrasia, anche perché i modelli climatici, Totem della scienza del clima degli ultimi anni, prevedevano e prevedono che anche il ghiaccio al Polo Sud debba diminuire a causa della deriva antropica del clima su cui poggiano i loro processi fondamentali.
Sicché, meglio far finta di nulla. Accade infatti che su Nature Geoscience esca uno studio in cui attraverso l’analisi dei sedimenti depositatisi milioni di anni fa nell’Antartide orientale, si sia individuata una chiara firma orbitale nelle dinamiche della calotta glaciale. Un forcing astronomico lieve ma amplificato da dinamiche naturali. Il tutto, considerata la relativa definizione dei dati di prossimità disponibili, visibile a scala temporale molto lunga.
Orbital forcing of the East Antarctic ice sheet during the Pliocene and Early Pleistocene
Interessante. Se non fosse che nell’articolo dedicato a questo studio su Science Daily, un’autrice dichiari:
L’emissione di gas a effetto serra ha, tuttavia, un impatto energetico molto più ampio di quello prodotto da ogni genere di cambiamento nell’orbita della Terra.
Eccoci quindi proiettati ai giorni nostri. Come ricordano ancora gli stessi autori, nel periodo da loro esaminato la concentrazione di gas serra era molto alta, come oggi, e la temperatura di superficie del mare era invece più elevata, tanto da provocare la diminuzione e scomparsa del ghiaccio marino, con conseguente indebolimento e esposizione allo scioglimento del ghiaccio sulla terraferma, quello che ha trascinato i detriti da cui provengono i campioni di sedimento. La chiave perciò è la diminuzione dell’estensione ‘protettiva’ del ghiaccio marino. Che sta aumentando, nonostante la CO2. Deve essergli sfuggito questo piccolo particolare.
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NB: Nell’immagine, l’anomalia delle SST nel Pliocene da Wikipedia
Molto interessante il commento di Mariani che ha letto la pubblicazione. Uno studio sedimentologico fatto su 18 cicli sedimentari, immagino di torbiditi visto l ambiente di scarpata, della durata di circa 100.000 anni ciascuno. Da ogni ciclo sono state ricavate una trentina di misure (una ogni 3-4mila anni) quindi nel complesso per l’intero periodo di 2Ma circa 6-7cento misure.Non male come dataset geologico, un po meno come dataset storico. diciamo che un ciclo sedimentario di quelli studiati abbraccia un periodo comparabile ad un ciclo glaciale maggiore di 100.000 anni ( una coincidenza?!) mentre una singola misura abbraccia l’intero periodo storico della civiltà umana. Non per niente gli autori scoprono che dai dati analizzati viene evidenziata linfluenza del ciclo della precessione degli equinozi che essendo di 20.000 anni ha un ordine di grandezza comparabile con quello dei dati dello studio. Un po come dire che con una bindella metrica si riesce a misurare bene la dimensione di una stanza. Più difficile con la stessa misurare la distanza terra luna o la distanza tra gli atomi in un reticolo cristallino e a nessuna persona seria verrebbe in mente nemmeno di provarci. Evidentemente invece nella scienza del clima quello che è inconcepibile per altre settori scientifici diventa normale e usuale. Cosi nessuno si stupisce se si prendono dati a scala geologica e si paragonano a dati giornalieri o annuali.Attendo con ansia la bindella da un milioine di chilometri per misurare la distanza terra sole e il righello nanometrico tascabile per misurare le distanze reticolari
Caro Guido,
mi hai incuriosito per cui ho letto l’articolo, dal quale in sostanza emerge che:
– gli autori hanno lavorato su un dataset di sedimenti ricavati dall’Integrated Ocean Drilling Program (IODP) core U1361, recuperato a 3000 m di profondità sul continental rise (scarpata continentale) adiacente al Wilkes Subglacial Basin in Antarctide, uno dei più vasti settori dell’East Antarctic ice sheet (EAIS).
– lo studio si riferisce a 18 cicli sedimentari che ricadono fra 4.3 e 2.2 milioni di anni
– la sedimentazione in quell’ambiente dipende da 4 fattori e cioè: flussi gravitativi di sedimenti che scivolano sulla scarpata, sedimentazione dei detriti biogenici provenienti dal plankton che opera alla superficie marina, apporto di detriti terrigeni dovuti agli Iceberb ed infine trasporti dovuti a correnti di fondo a bassa energia.
– gli autori hanno creato un dataset dei detriti terrigeni dovuti agli Iceberb e cioè dei detriti morenici che gli iceberg distaccatisi dalle fronti glaciali portano al largo e rilasciano con la loro fusione. Tale dataset è ritenuto ad alta risoluzone epr le scale temporali di cui ragionano gli autori in quanto presenta un dato ogni 3000-4000 anni
La cosa più interessante che emerge è che in tale dataset è evidente il segnale da precessione a 20.000 anni, segnale che sappiamo essere di grande importanza nel caso del glaciazioni pleistoceniche (ultimi 2/3 milioni di anni) ma che, sottolineano gli autori, non era fin qui stato posto in evidenza per le glaciazioni plioceniche. Per inciso si tratta come ben sappiamo di un segnale che proviene dall’emisfero boreale (quello più sensibile alle ciclicità solari che incidono soprattutto sulla quantità di radiazione che colpisce le alte latitudini dell’emisfero nord durante l’estate boreale).
Gli autori cercano poi di delineare un meccanismo causale ed in particolare ipotizzano che in Antartide il segnale a 20.000 anni possa tradursi in uno spostamento verso sud del vortice circumpolare con conseguente aumento della risalita di CO2 e di nutrienti dagli strati marini profondi. L’aumento di CO2 determinerebbe a sua volta l’aumento della temperature agendo da feed-back positivo rispetto al forcing solare.
Da ciò la frase conclusiva dell’articolo che recita come segue:
“We conclude that, before 3.5 Ma, under a warm climate state, EAIS (East Antarctic ice sheet) demonstrates high sensitivity on orbital timescales to a relatively small increase in atmospheric CO2 concentration and mean global surface temperature. With atmospheric CO2 concentrations and global surface temperatures projected to remain above 400 ppm and > +2°C beyond 2100, our results have implications for the equilibrium response of the Antarctic ice sheets, and suggest that the marine margins of the EAIS, as well as the marine-based WAIS (West Antarctic ice sheet), may become increasingly susceptible to ocean warming, with the potential for widespread mass loss raising sea level by metres over the coming centuries to millennia”.
Rispetto ad un tale finale da “inferno di cristallo”, chiaro tributo alla moda dei nostri tempi in un articolo che per il resto si ragiona correttamente di eventi accaduti alcuni milioni di anni orsono, mi sento di dire che:
1. l’articolo è ovviamente condito di molti “se” e di “ma” riferendosi ad epoche remote
2. la ricostruzione dei livelli di CO2 per il periodo su cui gli autori ragionano è legata a metodi che presentano livelli di incertezza rilevanti
3. la messa a confronto fra il periodo oggetto dell’articolo e quello presente pone un evidente problema di scale temporali (le conclusioni degli autori sono infatti basate su un dataset con un dato ogni 4000 anni).