Ghiaccio glaciale: come i ricercatori sul clima possono guardare indietro di 15.000 anni

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BI carotaggi fresati dei ghiacciai e delle calotte polari sono come macchine del tempo: archivi climatici che risalgono a migliaia di anni fa. Un team di ricercatori ha ora studiato 15.000 anni di fluttuazioni climatiche regionali nella calotta glaciale Julia, un ghiacciaio negli altopiani del Tibet, nella Cina occidentale. Il risultato è stato pubblicato sulla rivista “Proceedings” della National Academy of Sciences of the United States (“PNAS”): di conseguenza, i dati indicano un chiaro cambiamento climatico nella regione.

Al di fuori delle regioni polari, gli altopiani del Tibet – noti anche come il tetto del mondo – contengono il più grande serbatoio di acqua dolce ghiacciata sulla Terra, hanno spiegato gli scienziati guidati da Loni Thompson della Ohio State University di Columbus. Pertanto, i ghiacciai e le distese di ghiaccio dell’altopiano e del vicino Himalaya contribuiscono in modo significativo alle risorse idriche della regione, in cui vive un quarto della popolazione mondiale. L’agricoltura, l’approvvigionamento idrico municipale e l’energia idroelettrica dipendono da essa nei paesi dell’Asia meridionale e sudorientale.

Il cambiamento climatico potrebbe avere un effetto devastante simile nella regione, causando lo scioglimento dei ghiacciai e dei campi di ghiaccio. “I ghiacciai d’alta quota in Asia si stanno riscaldando più velocemente della media globale e, in uno scenario di riscaldamento globale di 1,5 gradi, si prevede che i ghiacciai delle montagne che confinano con l’altopiano tibetano perderanno metà della loro superficie entro il 2100”.

La chiave è nelle bolle

Negli altopiani nord-occidentali del Tibet, le masse d’aria del monsone estivo indiano e il vento continentale occidentale interagiscono. Lì, nelle montagne occidentali di Kunlun, il ghiacciaio Julia si trova a un’altitudine di circa 6000 metri sul livello del mare. Secondo il team di ricerca, è difficile datare il ghiaccio del nucleo dai ghiacciai dell’altopiano, in parte perché vi viene aggiunto relativamente poco ghiaccio ogni anno e perché i microrganismi influenzano determinati valori.

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I ricercatori hanno ora datato il ghiaccio da tre carote profonde circa 50 metri utilizzando la formazione di ossigeno atmosferico nelle bolle d’aria (valore Delta O-18), la datazione al radiocarbonio di frammenti vegetali nel ghiaccio e il numero di strati annuali. Pertanto i dati ottenuti su questa base corrispondono a registrazioni esistenti, ad esempio dai laghi.

Se i modelli di evaporazione e precipitazione cambiano in un’area a causa del cambiamento climatico, il cosiddetto rapporto delta-O-18 cambia l’ossigeno. L’ossigeno (O) è una miscela di tre isotopi naturali chiamati: O-16, O-17 e O-18. La composizione specifica di un’area dipende dalla temperatura, in parte perché l’acqua contenente l’isotopo O-18 pesante incorporato evapora meno rapidamente dell’acqua contenente l’isotopo O-16 più leggero. Per le analisi delle carote di perforazione, ciò significa che il ghiaccio più povero nell’O-18 proviene da un periodo di climi più freddi.

Il valore delta di O-18 indica il rapporto di abbondanza di O-18O/O-16 e consente di trarre conclusioni dirette sulla temperatura rilevante nel periodo in cui si è formato il campione di ghiaccio esaminato. Il metodo Delta-O-18 è stato spesso utilizzato per trarre conclusioni sull’evoluzione della temperatura nelle carote di ghiaccio dai poli. Il team di ricerca di Thomson l’ha ora adattata con successo per l’uso sui ghiacciai montani.

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Il valore medio del delta di O-18 dal 1950 al 2014 è stato il più alto dall’inizio dell’Olocene circa 12.000 anni fa. Ciò è coerente con la scoperta che la temperatura media della superficie terrestre è attualmente la più alta da oltre 11.000 anni. Il metodo sviluppato dovrebbe essere utile anche per i record paleoclimatici di altri imponenti ghiacciai non polari, secondo il team di ricerca.

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