Lo studio AWI fornisce la base per previsioni affidabili degli effetti del cambiamento climatico in Antartide.
Nonostante il riscaldamento globale e la riduzione del ghiaccio marino nell'Artico, l'estensione del ghiaccio marino antartico (in Antartide) è rimasta praticamente invariata dal 1979. Tuttavia, i calcoli esistenti basati su modelli climatici indicano una significativa perdita di ghiaccio marino, che non è coerente con le osservazioni effettive.
Come hanno dimostrato gli esperti dell'Alfred Wegener Institute, l'oceano può smorzare il riscaldamento intorno all'Antartide e ritardare il ritiro del ghiaccio marino. Dato che molti modelli non sono in grado di catturare con precisione questo fattore e il ruolo dei vortici oceanici, lo studio, che è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-022-28259-y), fornisce una base per una migliore modellazione e previsione dello sviluppo futuro dell'Antartide.
Il riscaldamento globale sta progredendo rapidamente, provocando effetti che si fanno sentire in tutto il mondo.
Gli effetti del cambiamento climatico sono particolarmente drammatici nell'Artico, con il ghiaccio marino che si sta riducendo in modo significativo da quando sono iniziate le osservazioni satellitari nel 1979 di fronte all'aumento delle temperature globali. Secondo gli ultimi calcoli, l'Artico estivo potrebbe rimanere privo di ghiaccio fino al 2050 e in alcuni anni anche fino al 2030.
Tuttavia, dall'altra parte del pianeta, in Antartide, il ghiaccio marino sembra essere sfuggito alla tendenza al riscaldamento globale.
Dal 2010 si sono verificate più fluttuazioni interannuali rispetto al periodo precedente. Tuttavia, a parte una significativa deviazione negativa tra il 2016 e il 2019, la copertura media di ghiaccio a lungo termine intorno al continente antartico è rimasta stabile dal 1979. Pertanto, la realtà osservata non corrisponde alla maggior parte dei modelli scientifici che mostrano una significativa perdita di ghiaccio marino nello stesso periodo di tempo.
"Questo cosiddetto paradosso del ghiaccio marino antartico è stato occupato dalla comunità scientifica per qualche tempo", afferma il primo autore Thomas Rakow dell'Alfred Wegener Institute, Center for Polar and Marine Research. Helmholtz (AWI).
“I modelli esistenti non possono ancora descrivere correttamente il comportamento del ghiaccio marino antartico; sembra che manchi qualche elemento chiave. Spiega anche perché il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha concluso che il livello di fiducia nelle previsioni basate su modelli del futuro ghiaccio marino antartico è basso”.
Al contrario, nell'Artico i modelli sono già così robusti che l'IPCC attribuisce un alto livello di confidenza alle loro previsioni. "Grazie alla nostra ricerca, ora forniamo un quadro che potrebbe rendere le previsioni future per l'Antartide molto più affidabili".
Durante lo studio, il team ha applicato il modello climatico AWI (AWI-CM). A differenza di altri modelli climatici, AWI-CM consente di modellare alcune regioni chiave, come l'Oceano Antartico, in modo molto più dettagliato o, in altre parole, "ad alta risoluzione". Di conseguenza, è possibile prendere direttamente in considerazione i processi di miscelazione nell'oceano, causati da vortici oceanici più piccoli con un diametro compreso tra 10 e 20 chilometri.
“Abbiamo utilizzato un'ampia gamma di configurazioni per le nostre simulazioni. Nel processo, è diventato chiaro che solo i modelli ad alta risoluzione dell'Oceano Australe che circonda l'Antartide hanno provocato un ritardo nella perdita di ghiaccio marino simile a quello che vediamo nella realtà", afferma Thomas Rakow.
“Quando abbiamo poi esteso il modello al futuro, anche in uno scenario di GHG molto sfavorevole, la calotta glaciale dell'Antartide rimane sostanzialmente stabile fino alla metà del secolo. Dopodiché, il ghiaccio marino si ritira abbastanza rapidamente, come è avvenuto per decenni per il ghiaccio marino artico".
In sintesi, lo studio AWI offre una potenziale spiegazione del perché il comportamento del ghiaccio marino antartico non è in linea con la tendenza al riscaldamento globale.
“Ci possono essere diverse ragioni per la stabilità paradossale della copertura di ghiaccio marino. Viene discussa una teoria secondo cui l'acqua di disgelo aggiuntiva dall'Antartide stabilizza la colonna d'acqua e quindi il ghiaccio proteggendo l'acqua superficiale fredda dalle acque profonde più calde. Secondo un'altra teoria, i principali colpevoli sono i venti occidentali che soffiano intorno all'Antartide, che stanno diventando più forti a causa del cambiamento climatico. Questi venti potrebbero allungare il ghiaccio come un sottile impasto per pizza per coprire una vasta area. In questo scenario, il volume del ghiaccio potrebbe già diminuire e le aree ricoperte di ghiaccio creeranno l'illusione di stabilità", spiega Thomas Rakow.
Gli sforzi di ricerca dell'AWI sono ora concentrati sui vortici oceanici. Possono svolgere un ruolo fondamentale nel mitigare e quindi ritardare gli effetti del cambiamento climatico nell'Oceano Australe, consentendo all'oceano di trasportare calore aggiuntivo dall'atmosfera verso nord verso l'equatore.
Questo trasferimento di calore verso nord è strettamente correlato alla circolazione di ribaltamento sottostante nell'oceano superiore di circa 1000 metri, che nell'Oceano Australe è da un lato guidato dal vento ma anche influenzato da vortici. Mentre la componente settentrionale della circolazione aumenta a causa dei forti venti occidentali, i vortici semplificati nei modelli climatici a bassa risoluzione sembrano spesso compensare eccessivamente questo fattore della componente meridionale verso l'Antartide; i vortici simulati nel modello ad alta risoluzione mostrano un comportamento più neutro.
Nel complesso, un cambiamento più pronunciato nel trasferimento di calore può essere visto nel modello ad alta risoluzione. Di conseguenza, l'oceano che circonda l'Antartide si riscalda più lentamente e la calotta glaciale rimane stabile più a lungo.
"Il nostro studio supporta l'ipotesi che i modelli climatici e le proiezioni del ghiaccio marino antartico saranno molto più affidabili una volta che saranno in grado di modellare realisticamente un oceano pieno di vortici ad alta risoluzione", afferma Thomas Rakow.
"Con prestazioni di supercalcolo sempre crescenti e nuovi modelli più efficienti, la prossima generazione di modelli climatici dovrebbe renderlo un lavoro ingrato".
2022-02-04 18:10:27
Autore: Vitalii Babkin