Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Dossier: Due anni da vivere intensamente

L'altalena dei poli

Un'altalena climatica che mette in comunicazione Polo Sud e Polo Nord della Terra. É il modello che emerge da nuovi dati che hanno permesso, per la prima volta, di comparare esattamente le variazioni climatiche delle due regioni polari. E quello che i ricercatori hanno trovato è un po’ diverso da quello che si aspettavano.

Sul numero di questa settimana di Nature si trovano i dati relativi all’ultima glaciazione provenienti da un ice core (una carota di ghiaccio) estratto a Dronning Maud Land, all’interno del progetto Epica (European Project for Ice Coring in Antarctica). Epica è un consorzio europeo di dieci nazioni che vede l’Italia in prima linea, grazie anche al Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (Pnra) finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca. Nell’ambito di quattro progetti dell'Unione Europea, sono state fatte due perforazioni: una dalla parte dell’Oceano Pacifico (Dome C) e l’altra dalla parte dell’Atlantico (Dronning Maud Land).

I ricercatori di Dome C hanno estratto 3.300 metri di ghiaccio (il più vecchio del nostro pianeta), per un totale di circa un milione di anni di storia del clima. A Dronning Maud Land la carota è un po’ più corta, ma la neve accumulata è due o tre volte di più di quella di Dome C e questo la rende la sezione di ghiaccio con la migliore risoluzione mai studiata per l’Antartide. “Qui nevica di più”, spiega il glaciologo Valter Maggi dell’Università Bicocca di Milano, “il che significa che per una data lunghezza della carota, sono raccolti dati per meno anni, ma in modo molto più dettagliato. Abbiamo 150–200 mila anni di ghiaccio con una risoluzione annuale. Soprattutto abbiamo per la prima volta dati confrontabili con quelli dell’emisfero boreale”.

In Groenlandia si fanno carotaggi più o meno dagli anni Sessanta. Qui nevica molto di più rispetto all’Antartide, con il risultato che in tre chilometri di ghiaccio ci sono solo 120 mila anni di storia dell’atmosfera “scritti” con un’altissima risoluzione. Dalle analisi sul metano (la cui concentrazione nell’atmosfera varia nello stesso modo nei due emisferi) i ricercatori hanno ottenuto due curve sovrapponibili che hanno permesso di sincronizzare le due serie di dati. “Quando siamo andati a confrontare le temperature” continua Maggi “l’andamento generale era lo stesso. Ma su periodi più corti, dai cento ai mille anni, i dati erano discordanti e invertiti: a riscaldamenti in un emisfero corrispondevano raffreddamenti nell’altro e viceversa. All’inizio abbiamo pensato ad un errore, poi ci siamo chiesti il perché di due andamenti diversi, dal momento che alla base c’è sempre lo stesso meccanismo: Sole che scalda e calore che si sposta”.

L’atmosfera trasporta il calore velocemente, ma i cambiamenti di temperatura associati sono troppo veloci per essere letti nelle carote. La spiegazione di quanto osservato deve essere in meccanismi più lenti, come quelli oceanici. La quantità di calore è sempre la stessa (il Sole è sempre quello) e dovrebbe essere distribuita uniformemente tra i due emisferi. Se però si riscalda di più l'emisfero nord, le correnti oceaniche si muoveranno da sud per ridistribuirlo equamente. Questo però richiede tempo, e il risultato è l'innesco di quella che i ricercatori hanno chiamato altalena bipolare.

Il clima dell’ultimo periodo glaciale nella regione nord atlantica è stato caratterizzato da rapidi shift da uno stadio freddo a un interstadio più caldo (oscillazioni Dansgaard – Oeschger). Durante questi slittamenti, la temperatura della Groenlandia cresceva tra gli 8 e 16 gradi in poche decadi, per poi tornale lentamente alle condizioni di partenza. Diversamente, la regione antartica mostrava cambiamenti più lenti, su scala millenaria, con variazioni di temperatura da uno a tre gradi.

Dopo il confronto, sono state messe in evidenza precise relazioni tra le fasi dei due poli. In particolare è stato osservato che il riscaldamento antartico avveniva durante i periodi freddi dell’Artide e viceversa: il Polo Sud cominciava a raffreddarsi in concomitanza con il rapido riscaldamento del Polo Nord. Dallo studio è risultato anche che ogni evento caldo antartico iniziava significativamente prima del rispettivo riscaldamento artico. Queste relazioni e l’altalena bipolare dipenderebbero dalla circolazione dell’oceano meridionale (Moc) che mette in comunicazione tutti gli oceani e diffonde il calore.

Lo studio dimostra anche che il clima è in grado di cambiare in modo repentino, ma il meccanismo non è stato ancora compreso esattamente. “Si è capito che esistono delle soglie”, conclude Maggi “Variazioni di uno o più parametri non innescano l’immediato cambiamento del clima. Un parametro cresce o diminuisce fino a un valore soglia che poi di colpo fa scattare il mutamento macroscopico. Abbiamo potuto osservare che, durante i periodi glaciali, questo è avvenuto più volte, con sbalzi di temperatura enormi, quando normalmente si parla di cambiamenti globali se la temperatura aumenta di 0.6 – 0,8 gradi. Questi sistemi soglia non sono ancora chiari: rischiamo di alterare il livello soglia e innescare un cambiamento se modifichiamo di poco anche un solo parametro? Questa è una delle domande che ci spinge a studiare il paleoclima. Poi si estrapoleranno dei modelli e alla fine aggiungeremo la variabile umana”.

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  Tempo e stress

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  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

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