L’Oceano Artico è stato invaso dal suo vicino prima di quanto si pensasse

Polo Nord. Atlantico. Da tempo immemorabile, i due oceani esistono in armonia, poiché le acque calde e salate dell’Atlantico scorrono dolcemente verso il Polo Nord. La natura stratificata dell’Artico – ghiaccio marino nella parte superiore, acqua dolce e fredda nel mezzo e acqua calda e salata nella parte inferiore – ha contribuito a cementare il confine tra l’Oceano Artico e l’Atlantico più caldo.

Ma tutto è cambiato quando l’oceano più grande ha iniziato a scorrere più velocemente di quanto l’Oceano Artico potesse ospitare, indebolendo la distinzione tra gli strati e trasformando le acque dell’Artico in qualcosa di simile all’Atlantico. Questo processo, chiamato atlantificazione, è parte del motivo per cui l’Artico si sta riscaldando più velocemente di qualsiasi altro oceano.

«Non è una nuova invasione dell’Artico», ha detto Ewing Djern Lin, oceanografo fisico alla Bangor University in Galles. «La novità è che le caratteristiche dell’Artico stanno cambiando».

I satelliti forniscono alcune delle misurazioni più chiare dei cambiamenti nell’Oceano Artico e nel ghiaccio marino. Ma i loro record hanno solo quasi 40 anni, e oscurano come il clima dell’oceano sia cambiato nei decenni precedenti.

«Per tornare indietro nel tempo, abbiamo bisogno di una sorta di macchina del tempo», ha detto Tommaso Tessi, ricercatore dell’Istituto Polare CNR in Italia.

In un articolo pubblicato mercoledì sulla rivista progresso scientificoIl dottor Tessie e i suoi colleghi sono stati in grado di tornare indietro nel tempo utilizzando campioni di sedimenti lunghi un metro prelevati dal fondo del mare, che hanno preservato 800 anni di cambiamenti storici nelle acque artiche. La loro analisi ha scoperto che l’atlantificazione è iniziata all’inizio del XX secolo, decenni prima che il processo fosse documentato dalle immagini satellitari. L’Artico si è riscaldato di circa 2 gradi Celsius dal 1900. Ma questo primo Atlantideo non è apparso negli attuali modelli climatici storici, una discrepanza che secondo gli autori potrebbe rivelare lacune in queste stime.

«È un po’ preoccupante perché ci affidiamo a questi modelli per le previsioni climatiche future», ha detto la dott.ssa Tessie.

Mohamed Ezzat, un ricercatore dell’Università artica di Tromsø in Norvegia, che non è stato coinvolto nella ricerca, ha descritto i risultati come «notevoli».

«Le informazioni sui cambiamenti passati a lungo termine nell’idrografia dell’Oceano Artico sono necessarie e sono attese da tempo», ha scritto il dott. Ezzat in una e-mail.

Nel 2017, i ricercatori hanno estratto un nucleo di sedimenti dal fondo marino di Kongsfjorden, un fiordo ghiacciato all’estremità orientale dello stretto di Fram, una porta tra l’arcipelago norvegese delle Svalbard e la Groenlandia, dove le acque artiche e atlantiche si mescolano.

I ricercatori hanno affettato la polpa a intervalli regolari e hanno asciugato quegli strati. Poi è arrivato il meticoloso processo di setacciare e campionare i foraminiferi, organismi unicellulari che costruiscono intricati gusci attorno a sé usando i minerali nell’oceano.

Quando i foraminiferi muoiono, i loro gusci vanno alla deriva sul fondo del mare e si accumulano in strati di sedimenti. Queste creature sono indizi importanti nei campioni di sedimenti. Identificando i foraminiferi presenti nel campione e analizzando la chimica dei loro gusci, gli scienziati possono scoprire le caratteristiche degli oceani del passato.

L’idea originale del team era quella di ricostruire le condizioni oceanografiche dell’area contenente le acque artiche e atlantiche, risalenti a 1.000-2.000 anni fa. Ma in fette di polpa risalenti ai primi anni del 1900, i ricercatori hanno notato un massiccio e improvviso aumento della concentrazione di foraminiferi che preferiscono ambienti salati, un segno di atlantoificazione, molto prima di quanto chiunque abbia documentato.

«Ci sono state troppe sorprese in uno degli studi», ha detto Francesco Mochitello, oceanografo dell’Università di Cambridge e autore del documento di ricerca.

L’enorme quantità di sedimenti era così alta che i ricercatori sono stati in grado di ricostruire una cronologia del clima passato fino a incrementi di cinque o dieci anni. Inoltre, un biomarcatore molecolare può identificare un anno specifico, il 1916, in cui iniziò l’estrazione del carbone a Kongsfjorden. Poiché la pesante metamorfosi si è verificata poco prima di questo segno, i ricercatori stimano che l’Atlantificazione sia iniziata intorno al 1907, più o meno.

Quando i ricercatori hanno confrontato i dati dell’antico modello climatico con altri per vedere se si sovrapponevano, hanno scoperto che gli attuali modelli climatici non avevano alcun segno di questa prima Atlantificazione. I ricercatori suggeriscono una serie di possibili ragioni alla base di questa assenza, come la sottovalutazione del ruolo della miscelazione dell’acqua dolce nell’Artico o la sensibilità della regione al riscaldamento.

Il Dr. Lin, che non è stato coinvolto nella ricerca, vede una differenza tra questo primo Atlantico e l’attuale veloce Atlantico, che è guidato in gran parte dallo scioglimento del ghiaccio marino artico. «È ancora troppo presto dopo la rivoluzione industriale per accumulare calore in eccesso nel sistema planetario perché a quel punto sia antropogenico», ha affermato il dott. Lin.

Gli autori non sono sicuri delle ragioni esatte dietro la prima Atlantificazione. Se le influenze umane sono la causa, «l’intero sistema è più sensibile ai gas serra di quanto si pensasse in precedenza», ha affermato il dott. Mochitiello.

In un’altra possibilità, il precedente riscaldamento naturale potrebbe aver reso l’Oceano Artico più sensibile all’accelerazione dell’Atlantico negli ultimi decenni. «Potrebbe essere che abbiamo destabilizzato un sistema che si stava già trasformando?» disse la dottoressa Tessie.

Questo è il folle enigma di qualsiasi antico modello climatico. «Nessuno di noi era lì», ha detto il dottor Lin, ridendo.

Sebbene questo si applichi agli umani, non si applica ai coralli nello stretto di Fram. Gli animali longevi registrano i cambiamenti climatici e altri fattori, il che li rende eccellenti custodi della storia del clima. La dottoressa Tessie spera di studiare i coralli che vivono nel freddo nello stretto, per vedere l’intuizione che potrebbe fornire sull’usurpazione dell’Artico da parte dell’Atlantico.