Lo scioglimento del ghiacciaio distrugge un importante archivio di dati climatici

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Anche il ghiaccio eterno del Grand Combin non è fatto per durare in eterno. La foto in alto a destra mostra il campo di forzatura per la spedizione Ice Memory, che sarà guidata dal ricercatore del PSI Theo Jenk nel 2020. (Foto: CNR, Università Ca’Foscari/Riccardo Selvatico)
Nell’ambito dell’iniziativa Ice Memory, gli scienziati dell’Istituto Paul Scherrer PSI, in collaborazione con i colleghi dell’Università di Friburgo e dell’Università Ca’ Foscari di Venezia, nonché dell’Istituto di Scienze Polari del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), hanno analizzato le carote di ghiaccio prelevate dal ghiacciaio Corbassière presso il Grand Combin in Vallese nel 2018 e nel 2020. La loro analisi comparativa, pubblicata sulla rivista Nature Geoscience, mostra che il riscaldamento globale ha reso questo ghiacciaio inutilizzabile come archivio climatico.

Il ghiacciaio di Corbassière, sul Grand Combin, non fornisce più informazioni affidabili sul clima e sull’inquinamento atmosferico del passato, perché si sta sciogliendo più rapidamente di quanto si pensasse. È questo il deludente risultato a cui sono giunti gli scienziati guidati da Margit Schwikowski, responsabile del Laboratorio di Chimica Ambientale del PSI, e Carla Huber, dottoranda e prima autrice dello studio, confrontando le firme delle particelle fini intrappolate negli strati annuali di ghiaccio. I ghiacciai sono di vitale importanza per la ricerca sul clima. Le condizioni climatiche e le composizioni atmosferiche delle epoche passate sono conservate nel loro ghiaccio. Come gli anelli degli alberi o i sedimenti marini, possono servire come archivio climatico per la ricerca.

Normalmente, la quantità di oligoelementi legati alle particelle del ghiaccio varia a seconda della stagione. Queste sostanze, come ammonio, nitrato e solfato, provengono dall’aria ambiente e si depositano sul ghiacciaio con le nevicate: in estate la loro concentrazione è alta, mentre in inverno è bassa, perché il freddo impedisce all’aria inquinata di salire dalla pianura. La carota di ghiaccio del 2018 mostra le variazioni previste: perforata a 14 metri di profondità durante uno studio preliminare, contiene depositi che risalgono al 2011. Al contrario, la carota di ghiaccio del 2020, perforata a 18 metri di profondità sotto la direzione del ricercatore del PSI Theo Jenk, mostra queste variazioni solo nei primi tre o quattro strati annuali. Più in basso nel ghiaccio, e quindi più indietro nel tempo, la curva di concentrazione degli oligoelementi si appiattisce visibilmente e la quantità totale è inferiore. Il team di Margit Schwikowski ne riferisce nell’ultimo numero della rivista Nature Geoscience.

Una memoria spazzata via dall’acqua di fusione

Margit Schwikowski spiega la discrepanza come segue: tra il 2018 e il 2020, lo scioglimento del ghiacciaio deve essere stato così grande che l’acqua è penetrata particolarmente spesso e in grandi quantità dalla superficie all’interno del ghiacciaio, portando con sé gli oligoelementi che conteneva. "Ma a quanto pare, una volta lì, l’acqua non si è ricongelata, concentrando gli oligoelementi. È semplicemente fluita fuori e li ha lavati via", conclude il ricercatore, specialista in chimica ambientale. Tutto questo ovviamente distorce le firme delle inclusioni stratificate. L’archivio climatico è distrutto. È come se qualcuno fosse entrato in una biblioteca e, oltre a distruggere tutti gli scaffali e i libri, ne avesse rubato la maggior parte e avesse confuso le parole in quelli rimasti, rendendo impossibile ricostruire i testi originali una volta per tutte.

Gli scienziati hanno esaminato i dati meteorologici dal 2018 al 2020: non essendoci stazioni meteorologiche sul Grand Combin, hanno raccolto i dati delle stazioni dell’area circostante e li hanno estrapolati per l’area studiata sulla montagna. Il risultato è stato che in questo periodo il ghiacciaio è stato molto caldo, in linea con l’andamento climatico generale, ma che non si è trattato di anni estremi verso l’alto. Concludiamo che questo forte scioglimento non è dovuto a un singolo fattore scatenante, ma è il risultato dei molti anni caldi del recente passato", spiega Margit Schwikowski. È chiaro che è stata superata una soglia che ha avuto un effetto relativamente forte".

Dinamiche inaspettate

L’esempio del Grand Combin indica che lo scioglimento dei ghiacciai sta procedendo in modo più dinamico di quanto gli specialisti avessero ipotizzato, secondo la ricercatrice. È chiaro da tempo che le lingue dei ghiacciai si stanno ritirando", osserva la ricercatrice. Ma non avremmo mai pensato che anche le zone di accumulo dei ghiacciai di alta montagna - cioè le loro parti più alte, dove il ghiaccio si rifornisce - potessero essere colpite in modo simile".Finora, gli scienziati hanno esaminato la distribuzione degli isotopi dell’ossigeno nel ghiaccio, che forniscono informazioni sulle tendenze della temperatura, ad esempio, e quella degli oligoelementi ionici come ammonio, nitrato e solfato. Nel prossimo futuro, si intende analizzare in che misura anche le firme delle sostanze organiche presenti nel ghiaccio siano influenzate.

Memoria del ghiaccio: un archivio di carote di ghiaccio in Antartide

L’interesse di Margit Schwikowski deriva anche dal fatto che, insieme ad altri specialisti di carote di ghiaccio di tutto il mondo, è coinvolta nell’iniziativa condotta dalla Ice Memory Foundation. L’obiettivo di questa iniziativa è quello di raccogliere, nell’arco di 20 anni, le carote di ghiaccio di 20 ghiacciai a rischio in tutto il mondo, al fine di costruire un archivio climatico globale. Le carote di ghiaccio, estratte una ad una dalle profondità della terra e tagliate in sezioni di circa un metro di lunghezza e otto centimetri di diametro, saranno conservate in modo permanente e sicuro in una ghiacciaia nel centro dell’Antartide, vicino alla stazione di ricerca franco-italiana Concordia, e la conservazione a lungo termine sarà gestita da un’organizzazione internazionale. Le affidabili temperature sotto lo zero (-50°C in media) vicino al Polo Sud garantiscono che le carote rimarranno utilizzabili per lo studio in futuro, anche quando il riscaldamento globale avrà sciolto tutti i ghiacciai alpini. Inoltre, i metodi di analisi vengono costantemente migliorati, in modo che le generazioni future siano in grado di estrarre informazioni completamente diverse dal ghiaccio.

La carota di ghiaccio del Grand Combin doveva essere uno di questi 20 campioni di ghiacciaio. "In montagna avevamo già capito che non avrebbe funzionato", dice Margit Schwikowski. Come ho detto, il foro di prova nel 2018 sembrava ancora perfettamente a posto. Ma nel 2020 ci siamo ripetutamente imbattuti in spessi e solidi strati di ghiaccio che si erano formati nel frattempo dopo che l’acqua si era sciolta e ricongelata. A una profondità compresa tra i 17 e i 18 metri, ci siamo imbattuti in uno di questi strati particolarmente spessi, situato al di sotto di uno strato d’acqua morbida. Questa transizione ci ha posto enormi problemi. Ma è stato soprattutto quando abbiamo scavato più in profondità e abbiamo cercato di rimuovere la trivella che siamo rimasti impigliati nello strato di ghiaccio duro e abbiamo quasi perso la costosa attrezzatura".

Ulteriori test in altri punti del ghiacciaio hanno dato lo stesso risultato: lo stesso strato e le stesse difficoltà. Tanto che gli scienziati hanno dovuto annullare la spedizione. Il loro piano iniziale prevedeva di trivellare a 80 metri di profondità fino al basamento per acquisire l’intero archivio del ghiacciaio, che risale a diverse migliaia di anni fa. Ma questo era impossibile. "E le nostre analisi lo hanno appena confermato: al Grand Combin siamo arrivati troppo tardi", conclude Margit Schwikowski.

Corsa contro il tempo

C’è da temere che questo sia il caso anche di altri ghiacciai in altre parti del mondo che non sono ancora stati campionati nell’ambito di Ice Memory. Nelle Alpi, oltre al ghiacciaio del Col du Dôme sul Monte Bianco, a 4.250 metri di altitudine, dove il progetto ha effettuato la prima perforazione nel 2016, c’è solo il Colle Gnifetti, sul confine italo-svizzero, che è ancora più alto (a 4.450 metri) e quindi più freddo del ghiacciaio del Grand Combin. Nel 2021, il team del PSI e i suoi partner della Ice Memory Foundation sono riusciti a estrarre una carota di ghiaccio dal ghiacciaio, la cui firma era ancora intatta. Sono state estratte e salvate anche le carote dell’Illimani nelle Ande boliviane, del Monte Belukha nell’Altai russo e dell’Elbrus nel Caucaso. L’anno scorso sono state effettuate spedizioni anche a Spitzbergen e al Col du Lys in Italia, ma sono ancora in fase di analisi. Una spedizione al ghiacciaio del Kilimanjaro, l’unica massa di ghiaccio significativa rimasta in Africa, è fallita l’anno scorso a causa di problemi politici e amministrativi.

Il progetto è una corsa contro il tempo. Il suo successo non è affatto garantito. Ogni anno sono sempre più probabili battute d’arresto come quelle del Grand Combin.

Testo: Jan Berndorff