La scienza delle carote di ghiaccio

L’importanza del ghiaccio e della neve nella ricerca scientifica è ormai ben nota: possiamo trovare informazioni rilevanti sul clima del passato all’interno delle calotte di ghiaccio e dei ghiacciai.

L’interesse scientifico per le carote di ghiaccio è iniziato a metà del XX secolo e ha portato alle prime spedizioni di perforazione in Groenlandia e in Antartide, per recuperare importanti informazioni climatiche direttamente dalle calotte di ghiaccio. Inoltre, i ghiacciai di alta montagna sono stati studiati come hub di informazioni climatiche, portando a importanti campagne di perforazione in tutto il mondo.

Siamo appena tornati da Little Dome C, in Antartide, che è il sito in cui stiamo lavorando al progetto Beyond EPICA, e qui abbiamo estratto 808,47 metri di carota di ghiaccio, che ci diranno molto sul clima del passato. Grazie ai prodotti Gitzo, che abbiamo potuto testare in condizioni molto difficili sul campo, siamo stati in grado di documentare la nostra vita quotidiana e le attività di perforazione nel continente bianco.
Ecco alcune curiosità sulle carote di ghiaccio: i protagonisti di Beyond EPICA!

Cos’è una carota di ghiaccio?

Le carote di ghiaccio sono cilindri di circa due-tre metri di lunghezza e 10 cm di diametro. Possono essere considerate come registrazioni continue delle precipitazioni passate, organizzate cronologicamente: dalla superficie, che rappresenta il ghiaccio più giovane, fino al fondo della calotta di ghiaccio, che rappresenta il ghiaccio più antico.

Per questo motivo, sono considerate archivi preziosi per i paleoclimatologi: conservano tracce degli eventi climatici passati della Terra e rappresentano un modo unico per tornare indietro nel tempo e svelare il clima passato del nostro pianeta.

Come possono le carote di ghiaccio dirci qualcosa sulle condizioni climatiche?

Le informazioni climatiche sono intrappolate negli strati di ghiaccio che formano le calotte glaciali dell’Antartide e della Groenlandia, così come nei ghiacciai di montagna.

Quando la neve cade, si accumula strato dopo strato: la pressione dei nuovi strati e le condizioni estremamente fredde ai poli e negli ambienti di alta montagna portano alla formazione di ghiaccio solido. La trasformazione della neve in ghiaccio sigilla le bolle d’aria e conserva la polvere e i composti chimici presenti nell’atmosfera durante la nevicata: tutto ciò è importante per ricostruire i climi antichi e le temperature raggiunte in passato.

La presenza di gas serra come il CO2 e il metano del passato è quindi intrappolata nell’intera calotta di ghiaccio.

Le temperature passate possono essere ricostruite analizzando gli isotopi che formano le molecole d’acqua congelate del ghiaccio: possono rivelare i cambiamenti di temperatura sperimentati in passato nel sistema climatico terrestre.

Come possiamo estrarle?

Le tecnologie di perforazione del ghiaccio ci permettono di raggiungere gli strati profondi del ghiaccio, recuperando informazioni che altrimenti sarebbero sepolte sotto la calotta glaciale.

Questo è possibile utilizzando strumenti specifici e altamente specializzati, chiamati trapani, che permettono agli scienziati di raggiungere e raccogliere strati di ghiaccio molto profondi.

Il trapano scava un buco nella calotta glaciale, estraendo cilindri di ghiaccio che successivamente possono essere analizzati. Diversi tipi di trapani possono essere utilizzati a seconda delle diverse condizioni del ghiaccio, delle diverse profondità e per soddisfare le esigenze specifiche del progetto al fine di ottenere i campioni più rappresentativi. Le carote di ghiaccio di Beyond EPICA saranno conservate congelate all’interno di scatole speciali e spedite in grandi congelatori in Europa per le analisi.

Perché vogliamo studiare il clima del passato?

Comprendere i processi del cambiamento climatico è oggi più importante che mai. Dagli anni '50, abbiamo iniziato a raccogliere informazioni sulla composizione atmosferica, ma per guardare più lontano nella storia climatica del nostro pianeta, dobbiamo sapere di più. Poiché non abbiamo registrazioni dirette di queste caratteristiche chimiche, le carote di ghiaccio sono i nostri preziosi archivi per ottenerle indirettamente.

Approfondire la conoscenza di ciò che è accaduto nel sistema climatico del passato ci permetterà di comprendere meglio il nostro clima e di mettere nella giusta prospettiva i cambiamenti che affronteremo in futuro.

Quanto indietro nel tempo possiamo andare all’interno di una calotta glaciale?

La carota di ghiaccio più antica è stata raccolta con il progetto EPICA in Antartide, ottenendo campioni di ghiaccio di 800 mila anni fa!

Ma ora vogliamo andare oltre.

Il progetto di perforazione Beyond EPICA, in un nuovo sito antartico chiamato Little Dome C, potrebbe raggiungere ghiaccio che può essere vecchio fino a 1,5 milioni di anni. Sarebbe un record senza precedenti, accedendo a un’era geologica chiamata “Medio Pleistocene”, quando la Terra ha dovuto affrontare un drastico cambiamento climatico.

Perché vogliamo raggiungere 1,5 milioni di anni fa?

Una carota di ghiaccio può essere letta come un libro: ogni strato è una pagina che racconta la storia del clima e, se gli strati sono ben conservati, si possono trovare informazioni uniche.

Tornando indietro di 1,5 milioni di anni con il progetto Beyond EPICA, vogliamo coprire la storia climatica della Transizione del Medio Pleistocene (MPT) e oltre, per capire quali vincoli hanno portato al cambiamento nella ciclicità dei periodi glaciali (freddi) e interglaciali (caldi), rendendo la variazione climatica più estrema: spesse calotte di ghiaccio coprivano le aree più fredde della Terra nei periodi glaciali e i processi di raffreddamento e riscaldamento diventavano più lenti.

Cosa ha causato questo cambiamento?

Le cause di questo cambiamento sono ancora un mistero.
La comunità scientifica ha formulato diverse ipotesi sulle ragioni che hanno portato a questa transizione, e la carota di ghiaccio più antica di Beyond EPICA potrebbe ottenere le informazioni necessarie per sapere di più sulla composizione atmosferica di questo periodo, tra 1,2 milioni di anni e 800 mila anni fa.

Il progetto Beyond EPICA Oldest Ice Core contribuirà ad aumentare questo tipo di conoscenza all’interno della comunità scientifica del paleoclima.

Le informazioni saranno confrontate e combinate con altre precedentemente raccolte, per espandere ulteriormente la nostra conoscenza sulle variazioni climatiche passate e sulle forze che hanno determinato le oscillazioni climatiche. Una migliore comprensione di come si è evoluto il clima terrestre ci permetterà anche di produrre modelli climatici migliori per prevedere le variazioni future.

Clicca sul link per saperne di più sull’avventura Beyond EPICA: https://linktr.ee/BeyondEpica_OldestIce