Oceano meridionale in controtendenza
Il mondo diventa sempre più caldo, tranne che per una regione oceanica che è in controtendenza. Un team di ricerca dell'ETH di Zurigo e dell'Università di Princeton ha ora fatto luce sul perché di questo fenomeno.
I ricercatori climatici e marini di tutto il mondo osservano che la terra e i mari diventano sempre più caldi. In media, la temperatura globale delle superfici terrestri è aumentata di 1 grado Celsius dalla metà del XIX secolo e quella delle superfici oceaniche di 0,6 gradi. Il riscaldamento delle regioni alpine e dell'Artico è particolarmente intenso.
Tuttavia, alcune parti dell'Oceano Meridionale, cioè l'oceano intorno al continente antartico fino a 55 gradi di latitudine sud, si sono comportate in modo diverso. Tra il 1982 e il 2011, questa regione oceanica si è raffreddata in superficie. L'effetto è stato più forte nel settore del Pacifico, dove la superficie del mare si è raffreddata di circa 0,1 gradi Celsius per decennio, e minore nei settori dell'Oceano Atlantico e Indiano.
Finora gli scienziati del clima e dell'ambiente marino non sono riusciti a spiegare in modo convincente perché alcune zone dell'Oceano Meridionale siano in controtendenza rispetto al riscaldamento globale. Ora un gruppo di scienziati guidati dal professor Nicolas Gruber dell'ETH ha risolto l'enigma con un modello oceanico ad alta risoluzione. I risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista scientifica AGU Advances.
Le simulazioni indicano l'influenza del ghiaccio marino
Utilizzando simulazioni, i ricercatori dimostrano che i cambiamenti nel ghiaccio marino sono molto probabilmente responsabili del raffreddamento della superficie dell'Oceano meridionale. Il primo autore dello studio, Alex Haumann, e il suo team hanno preso in considerazione nel modello la in natura Le simulazioni hanno riprodotto correttamente le variazioni di temperatura osservate sulla superficie del mare. Tuttavia, se i ricercatori hanno trascurato questo effetto e considerato solo altri possibili fattori, come una circolazione oceanica più forte o un maggiore apporto di acqua dolce dovuto allo scioglimento dei ghiacciai antartici, le simulazioni non sono state in grado di riprodurre questi modelli.
L'idea che il ghiaccio marino potesse essere molto importante si basava su un'osservazione insolita: nel periodo dal 1982 al 2011, durante il quale si è verificato il raffreddamento, il ghiaccio marino nell'Oceano Meridionale ha continuato a espandersi costantemente. Nell'Artico, invece, il ghiaccio marino si è ridotto significativamente nello stesso periodo.
Il trasporto del ghiaccio è il trasporto dell'acqua dolce
Alcuni anni fa, Haumann e Gruber e altri colleghi hanno scoperto la ragione principale della maggiore espansione del ghiaccio marino nell'Oceano meridionale: un trasporto di ghiaccio marino guidato da venti meridionali più forti, che va alla deriva più a nord verso il mare aperto come su un nastro trasportatore. Il ghiaccio si forma sulla costa dal congelamento dell'acqua marina. Il sale precipita durante il processo, quindi il ghiaccio viene letteralmente desalinizzato. In estate, il ghiaccio si scioglie lontano dalla costa, nell'oceano aperto. Questo fa sì che l'acqua dolce entri nelle acque superficiali dell'Oceano Meridionale, abbassando il contenuto di sale (salinità) dell'acqua marina.
Questa riduzione del contenuto di sale in superficie ha rafforzato la stratificazione verticale dell'acqua marina: l'acqua più "dolce" e leggera in questa parte dell'oceano rimane nello strato più alto, spesso 100 metri. Al di sotto si trova l'acqua più densa e salata. In generale, più l'acqua è salata e fredda, maggiore è la sua densità e più profonda è la stratificazione nell'oceano.
Meno scambio di calore tra gli strati
Tuttavia, la stratificazione più stabile ha ridotto lo scambio di calore tra gli strati più profondi e l'acqua superficiale, cosicché il calore è rimasto intrappolato in profondità. Inoltre, l'aria su Chi siamo è generalmente più fredda della temperatura dell'acqua marina in inverno. Insieme alla riduzione dello scambio verticale di calore nell'oceano, ciò ha portato alla situazione osservata, in cui l'acqua superficiale si è raffreddata e lo strato d'acqua sottostante si è riscaldato.
Il forte ruolo della salinità nel controllare la stratificazione verticale è una caratteristica peculiare dell'Oceano Meridionale, in quanto tra l'acqua superficiale dell'oceano e la sottosuperficie c'è in realtà solo una piccolissima differenza di temperatura, di pochi decimi di grado. La forte stratificazione determinata dal contenuto di sale spiega anche perché gli strati non si sono mescolati nonostante il raffreddamento della superficie.
Nessun argomento per i negazionisti del clima
"Il raffreddamento dell'Oceano Meridionale in tre decenni è davvero straordinario se si considera che tutte le altre aree, e in particolare le superfici terrestri, si sono riscaldate", afferma Nicolas Gruber.
Il fatto che una zona oceanica si stia raffreddando non significa che l'intero sistema climatico si stia riscaldando meno. Si tratta semplicemente di una ridistribuzione del calore nell'Oceano Meridionale dalla superficie alle profondità. "Riteniamo che il verificarsi di forti venti, che trasportano il ghiaccio verso nord in mare aperto, sia probabilmente un effetto collaterale del cambiamento climatico", sottolinea Gruber. "Il cambiamento climatico è chiaramente causato dall'uomo. Non si può escludere che questo avvenga nonostante il raffreddamento della regione oceanica".
Inoltre, questo studio descrive la situazione solo fino al 2011: "Dal 2015 abbiamo osservato un'inversione di tendenza. Il ghiaccio marino sta ora diminuendo massicciamente anche intorno all'Antartico", afferma l'ETH. "E questo è in linea con la tendenza al progressivo riscaldamento globale".
Riferimento alla letteratura
Haumann FA, Gruber N, Münnich M: Sea-ice induced Southern Ocean subsurface warming and surface cooling in a warming climate. AGU Advances 2020, 1: e2019AV000132, doi: pagina esterna10.1029/2019AV000132