ENEA - EPICA: Ghiaccio antartico: la storia del nostro clima negli ultimi 800 mila anni

Ghiaccio antartico: la storia del nostro clima negli ultimi 800 mila anni

Nel giugno del 2004 lanalisi di 3140 metri di ghiaccio estratto dal sito di Dome C ha rivelato la storia delle variazioni climatiche dellAntartide degli ultimi 740 mila anni. Lanno seguente, le misure dellaria intrappolata nel ghiaccio hanno permesso ai ricercatori di ricostruire le variazioni delle concentrazioni dei gas serra (anidride carbonica e metano) nellatmosfera degli ultimi 650 mila anni. Questo lavoro ha confermato lo stretto legame tra clima e variazioni dei gas serra già dimostrato per gli ultimi 420 mila anni dalla carota di ghiaccio estratta presso il sito antartico di Vostok (3623 m).

 

 La perforazione di Dome C, condotta nellambito del progetto europeo EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), è stata portata a termine nel dicembre 2004 raggiungendo la profondità di 3260 metri, alcuni metri al di sopra del substrato roccioso, portando in tal modo a buon fine una maratonainternazionale iniziata a metà degli anni Novanta.

 

Questa settimana la rivista Science riporta i primi risultati scientifici ottenuti dal ghiaccio posto a profondità maggiori di 3140 m. Gli autori hanno focalizzato la loro attenzione sullinterpretazione della concentrazione di un isotopo dellidrogeno (deuterio) nel ghiaccio che fornisce informazioni sulle variazioni di temperatura in Antartide. Grazie alla collaborazione tra Laboratoire des Sciences du Climat et de lEnvironnement di Saclay in Francia e le Università di Trieste e Parma in Italia è così disponibile una ricostruzione altamente dettagliata delle variazioni di concentrazione di questo isotopo per lintera carota di ghiaccio.

 

Altri tipi di analisi sulla parte più profonda del ghiaccio, in particolare riguardanti la composizione delle bolle daria intrappolate in esso, hanno dimostrato che gli ultimi 60 metri sono stati disturbati dal mescolamento di ghiaccio di diversa origine, rendendo sostanzialmente inutilizzabili le informazioni climatiche ottenute al di sotto dei 3200 metri. A questa profondità il ghiaccio ha unetà di 800 mila anni, informazione recentemente confermata dalle variazioni nella concentrazione di un isotopo cosmogenico (Berillio-10) riscontrate alla profondità di 3160 m. Queste variazioni sono associate allinversione di polarità del campo magnetico terrestre, conosciuta come evento Brunhes-Matuyama,  verificatesi 780 mila anni fa.

 

Questa nuova ricostruzione climatica ricopre un ulteriore ciclo glaciale-interglaciale e conferma che il clima del Quaternario ha subito un cambio nel suo comportamento ciclico circa 400 mila anni fa; prima di allora i periodi interglaciali erano meno caldi e duravano più a lungo. Linterpretazione di questi risultati è stata considerevolmente arricchita dalle seguenti evidenze:

 

§         Una serie di simulazioni condotte per mezzo di un modello di circolazione atmosferica generale, che tiene conto delle variazioni del contenuto di deuterio nella neve polare, hanno reso possibile una ricostruzione attendibile delle temperature dellAntartide. Il periodo più freddo, con temperature 10°C inferiori alle attuali, corrisponde allultimo massimo glaciale che si è verificato circa 20 mila anni fa. Il periodo più caldo, con temperature 4,5 °C superiori alle attuali, si è verificato durante lultimo interglaciale circa 130 mila anni fa. La correlazione tra le temperature dellAntartide e le variazioni del livello marino, informazione dedotta dai sedimenti marini, appare evidente per lintero periodo di 800 mila anni.

§         Le misure dettagliate, ora disponibili, confermano il legame tra le brusche variazioni climatiche della Groenlandia e le variazioni delle temperature, a scala secolare e millenaria, registrate nel settore Atlantico dellAntartide Orientale (presso laltro sito di EPICA a Dronning Maud Land) così come a Dome C nel settore Indo-Pacifico.

§          Il confronto tra le variazioni delle temperature dellAntartide e le variazioni dellinsolazione suggeriscono che lintensità dei periodi interglaciali è influenzata dalle interazioni tra lobliquità e la precessione degli equinozi, parametri relativi allorbita terrestre.

 

Questa ricostruzione delle temperature, dal punto di vista temporale quasi doppia rispetto a quella ottenuta dalla carota di ghiaccio di Vostok, sarà dora in poi utilizzata come curva di riferimento per linterpretazione di molte analisi che sono attualmente in atto sulla medesima carota di ghiaccio di Dome C. Alla luce di questi risultati, la comunità glaciologica internazionale sta rivolgendo la sua attenzione verso altre regioni dellAntartide, dove laccumulo nevoso è persino minore di quello a Dome C, nel tentativo di ottenere ghiaccio ancora più antico, forse più vecchio di un milione di anni.

 

Tra gli autori del lavoro pubblicato su Science compaiono due giovani ricercatori italiani che operano presso lUniversità di Trieste e quella di Parma: la dott.ssa Barbara Stenni (Tel.: 040-5582159; email: stenni@univ.trieste.it) e il dott. Enrico Maria Selmo (Tel.: 0521-905345; email: enricomaria.selmo@unipr.it) afferenti rispettivamente al Dipartimento di Scienze Geologiche, Ambientali e Marine e a quello di Scienze della Terra.

Al progetto EPICA partecipano 10 nazioni europee: Belgio, Danimarca, Francia, Germania, Italia, Norvegia, Olanda, Regno Unito, Svezia, Svizzera, con finanziamenti nazionali e della Comunità Europea.

La partecipazione italiana è rappresentata da ricercatori delle università di Milano-Bicocca (Prof. V. Maggi, responsabile nazionale), Firenze, Venezia, Trieste, Parma, Milano, Bologna, ENEA e INGV. Alle attività di perforazione hanno collaborato attivamente i tecnici dellENEA. La gestione logistica del campo di perforazione è condotta congiuntamente dai programmi antartici italiano e francese. Le ricerche italiane sono svolte nellambito del Programma Nazionale di Ricerca in Antartide (PNRA), finanziato dal Ministero dellUniversità e della Ricerca e sono gestite dal Consorzio per l'attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRAS.C.r.l., costituito da ENEA, CNR, INGV ed OGS).

Alle attività in Antartide hanno preso parte una trentina di persone, tra ricercatori e tecnici italiani, mentre molto maggiore è stato il numero degli addetti nei laboratori italiani.

 

Per ulteriori informazioni contattare:
Massimo  Frezzotti - ENEA Laboratory for climate observations

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Progetto EPICA: una selezione dei lavori più recenti



EPICA Community members, Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature, 429, 623-628 (2004).

Siegenthaler, U. et al., Stable carbon cycle-climate relationship during the late Pleistocene. Science, 310, 1313-1317 (2005).

Spahni, R. et al., Atmospheric methane and nitrous oxide of the late Pleistocene from Antarctic ice cores. Science, 310, 1317-1321 (2005).

EPICA Community members, One-to-one coupling of polar climate variability Nature, 195-198, 44- (2006).

G.M.Raisbeck, F.Yiou, O.Cattani & J.Jouzel, 10Be evidence for the Matuyama-Brunhes geomagnetic reversal in the Dome C ice core,  Nature, 444, 82-84 (2006).

 

Per Vostok :

 

Petit, J.R., et al. Climate and Atmospheric History of the Past 420 000 years from the Vostok Ice Core, Antarctica. Nature, 399, 429-436 (1999).

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