PREVEDERE IL FUTURO DEL CLIMA

Come progetto scientifico europeo, Beyond EPICA ha un grande impegno nei confronti della comunità di ricerca scientifica e della società: cercare di migliorare la conoscenza scientifica sul clima del passato. Raggiungendo il ghiaccio più antico mai estratto in Antartide, nel campo di Little Dome C, il progetto Beyond EPICA mira ad ottenere informazioni su alcune questioni di ricerca irrisolte.

Infatti, ogni progetto scientifico inizia con domande e incertezze: è ciò che non sappiamo che accende la passione scientifica per trovare risposte!

Scopri le “domande Beyond EPICA” con noi!

1) Cosa è successo 800.000 anni fa?

Beyond EPICA prosegue l’eredità di un progetto realizzato negli anni '90: il progetto di perforazione EPICA.
EPICA mirava ad ottenere la cronaca più lunga e inalterata del cambiamento ambientale nella calotta glaciale antartica: una carota di ghiaccio. Questo nucleo di ghiaccio è stato estratto e analizzato al fine di caratterizzare la variabilità climatica attraverso diversi cicli glaciali e interglaciali, per studiare i potenziali forzanti climatici e la loro relazione con eventi in altre regioni del mondo. Infatti, la grande calotta glaciale antartica è una fonte importante di informazioni sui cambiamenti climatici passati e sulla composizione associata dell’atmosfera.

Durante i 10 anni del progetto, ricercatori e tecnici hanno lavorato molto in Antartide, non lontano dal sito attuale di perforazione di Beyond EPICA. L’obiettivo era quello di recuperare due carote di ghiaccio identiche dall’Antartide, raggiungendo gli strati più bassi della calotta glaciale antartica. Il team ha recuperato con successo carote di ghiaccio fino a una profondità di 3270,2 m, “conquistando” il ghiaccio più antico mai perforato: la carota recuperata ha esteso il record a un’età stimata intorno agli 800.000 anni.

L’analisi e i confronti con le carote di sedimenti, che coprono periodi di tempo più lunghi ma con una risoluzione temporale inferiore, hanno portato molte nuove informazioni sugli ultimi 800.000 anni in termini di clima: sappiamo che la Terra ha sperimentato un drastico cambiamento nella ciclicità dei periodi freddi e caldi. In qualche momento tra 1,2 milioni e 800.000 anni fa, la ciclicità è cambiata da 40.000 anni a 100.000 anni: le ere fredde sono diventate molto più lunghe e hanno raggiunto temperature molto più basse di prima. È ciò che viene chiamato la Transizione del Pleistocene Medio.
Le ragioni di questo cambiamento nella ciclicità sono ancora sconosciute: ora il progetto Beyond EPICA vuole approfondire il clima antico, 1,5 milioni di anni fa, per raccogliere nuove informazioni e cercare di identificare le cause di questo cambiamento climatico.

2) Quali erano le condizioni climatiche quando la ciclicità è cambiata da 40.000 a 100.000 anni?

Sappiamo che il Pleistocene, il periodo geologico in cui è avvenuta la transizione del Pleistocene Medio, è stata un’epoca tumultuosa con importanti cambiamenti climatici. La prima parte di questa era era governata da una specifica ciclicità nell’alternanza di periodi freddi interrotti da periodi caldi: le ere glaciali e gli interglaciali si alternavano con una ciclicità abbastanza precisa, ovvero ogni 40.000 anni. Durante i periodi di massima espansione, oltre il 30 percento delle aree continentali era coperto da ghiaccio, che si estendeva anche su mari e oceani. Ma la ricerca su carote di sedimenti oceanici ci mostra che questo schema molto regolare è stato interrotto in un certo punto, quando questa regolarità è cambiata improvvisamente e drammaticamente.

Avere un quadro climatico preciso delle condizioni, dei cambiamenti e dei meccanismi può permettere agli scienziati di ottenere finalmente una migliore comprensione dei processi climatici che si sono verificati nella Transizione del Pleistocene Medio.

Sotto le aree di Dome C, e più precisamente sotto il sito di Little Dome C scelto per questo progetto, la calotta glaciale copre diversi cicli glaciali: ciò ci darà una descrizione precisa, temporalmente ordinata e continua delle condizioni atmosferiche e di temperatura che si sono verificate. Tutte queste informazioni permetteranno alla comunità scientifica di confrontare i processi di grandi cambiamenti climatici e di avere un quadro più generale dei processi climatici degli ultimi 1,5 milioni di anni.

L’analisi delle carote di ghiaccio è infatti lo strumento più potente che abbiamo per determinare come il clima sia cambiato nel passato, e soprattutto per correlare ciò ai cambiamenti nella composizione atmosferica.

In particolare, ci concentreremo sulle concentrazioni dei principali gas serra: anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e protossido di azoto (N2O) nell’atmosfera del passato, al fine di comprendere meglio il loro ruolo nel cambiamento climatico.

Sarà altrettanto importante ricostruire il record dei componenti chimici nell’atmosfera passata: aerosol e gas solubili in acqua, oltre alla composizione dei gas atmosferici intrappolati nelle bolle all’interno del ghiaccio.

Nuove evidenze sulla relazione tra il ciclo del carbonio e il clima su un periodo più lungo ci permetteranno di sviluppare informazioni utili per coloro che lavorano sulle valutazioni dei cambiamenti climatici futuri (IPCC) e guideranno futuri studi di modellazione del clima e dell’Antartide in particolare.

3) Cosa accadrà in futuro?

Il progetto Beyond EPICA non riguarda solo il passato, ma guarda al futuro. Il progetto vuole contribuire a rispondere più accuratamente alla questione di ricerca su come il clima globale risponderà probabilmente all’aumento delle emissioni di gas serra a seguito delle attività umane.

Ma per “fare previsioni” sul futuro, è necessario determinare come il clima globale abbia risposto alle variazioni nelle concentrazioni di gas serra nel profondo passato: guardare in profondità nel passato ci porta a guardare verso il futuro, poiché lo studio del clima del passato della nostra Terra è profondamente intrecciato con lo studio del clima del futuro. Sapere quali meccanismi hanno guidato le variazioni climatiche che si sono verificate nel passato ci aiuta a sviluppare modelli affidabili per prevedere i cambiamenti climatici nel futuro.

Oggi c’è una significativa preoccupazione per le emissioni: è provato che l’anidride carbonica e altri gas serra possono causare un significativo aumento delle temperature globali entro la metà del prossimo secolo e ci sono pochi dubbi che esista una stretta relazione tra i livelli di gas serra atmosferici e la temperatura globale. Quello che è ancora incerto sono l’entità e la velocità dei cambiamenti, e come saranno distribuiti regionalmente: la comunità scientifica può fare affidamento su precedenti studi di carote di ghiaccio in Groenlandia centrale e Vostok, Antartide, ma abbiamo bisogno di ulteriori conferme.

Gli archivi ottenuti dalle carote forniranno anche prove uniche sul ruolo dei diversi elementi nell’equazione climatica, inclusi i fattori di forzamento (gas serra ecc.), la variabilità climatica e le interazioni a lungo termine clima/calotta glaciale.

Con Beyond EPICA vogliamo ottenere il primo record climatico ad alta risoluzione su 1,5 milioni di anni e utilizzare il nuovo record climatico per vincolare la causa della MPT e i feedback a lungo termine del ciclo del carbonio-clima: espandere il record sui cambiamenti climatici passati ci darà la possibilità di comprendere il passato e un’opportunità per migliorare le proiezioni e prevedere il clima futuro, e in particolare per valutare l’impatto degli effetti antropogenici.

Inoltre, una parte del nucleo di ghiaccio estratto sarà conservata in Antartide: le future generazioni di scienziati saranno in grado di analizzare questo unico archivio scientifico con tecniche più precise e sofisticate e con un background di conoscenze scientifiche più sintonizzato di quello che abbiamo oggi.