Il CO2 e il cambiamento climatico brusco

Da “scripps.ucsd.edu”. Traduzione di MR (h/t Paul Chefurka)

Un nuovo studio mostra tre impulsi improvvisi di CO2 durante l'ultima deglaciazione

Grande passo avanti dopo che un progetto sul campo raccoglie carotaggi di ghiaccio riccamente dettagliati in Antartide

Un nuovo studio multi-istituzionale che comprende l'Istituzione Oceanografica Scripps, Università della California di San Diego, mostra che l'aumento del biossido di carbonio atmosferico che ha contribuito alla fine dell'ultima era glaciale più di 10.000 anni fa non è avvenuto gradualmente, ma è stato caratterizzato da tre “impulsi” in cui il CO2 è aumentato improvvisamente. Gli scienziati non sono sicuri di cosa abbia causato questi tre aumenti improvvisi, durante i quali i livelli di biossido di carbonio, un gas serra, sono aumentati di circa 10-15 parti per milione (ppm) – o circa il 5% per episodio – in un periodo di uno o due secoli. E' stata probabilmente una combinazione di fattori, dicono, che comprendono la circolazione oceanica, il cambiamento dei modelli dei venti e processi terrestri. Il geoscienziato della Scripps Jeff Severinghaus ha detto che i tre episodi, che hanno avuto luogo 16.100, 14.700 ed 11.700 anni fa, sono fortemente collegati ad eventi climatici improvvisi che hanno avuto luogo nell'Emisfero settentrionale. “Il cambiamento climatico improvviso ha i proprio impatti piccoli ma significativi sul CO2 atmosferico e nessuno lo sapeva prima”, ha detto Severinghaus, coautore dello studio. I risultati dello studio finanziato dalla Fondazione Nazionale delle Scienze appare oggi nella rivista Nature.



“Pensavamo che i cambiamenti del CO2 che avvengono naturalmente avessero avuto luogo in modo relativamente lento nei 10.000 anni che ci sono voluti per uscire dall'ultima era glaciale”, ha detto Shaun Marcott, autore principale dell'articolo che ha condotto i propri studi come ricercatore post dottorato all'Università di stato dell'Oregon. “Questa variabilità improvvisa su scala centenaria del CO2 sembra essere una parte fondamentale del ciclo globale del carbonio”. Alcune ricerche precedenti avevano accennato alla possibilità che i picchi del biossido di carbonio atmosferico avessero potuto accelerare l'ultima deglaciazione, ma quell'ipotesi non era stata comprovata, dicono i ricercatori. La chiave delle nuove scoperte è l'analisi di un carotaggio di ghiaccio proveniente dall'Antartide Occidentale, che ha fornito agli scienziati dati sufficientemente dettagliati da essere in grado di vedere i cambiamenti su una scala temporale molto precisa. Il carotaggio è stato recuperato – con difficoltà – da una regione in cui la neve si è accumulata e compattata ad un tasso di 25 cm all'anno. Ciò ha significato che il carotaggio di ghiaccio ha preservato dati più dettagliati delle bolle di gas intrappolate nel ghiaccio di quanto abbiano fatto altri carotaggi delle regioni antartiche in cui un anno è rappresentato da soli 2 cm di ghiaccio.

Gli scienziati che studiano il clima del passato sono stati ostacolati dai limiti dei precedenti carotaggi di ghiaccio; I carotaggi della Groenlandia, per esempio, forniscono dati unici di eventi climatici rapidi che risalgono a 120.000 anni fa – ma le alte concentrazioni di impurità non permettono ai ricercatori di determinare con precisione i dati sul biossido di carbonio atmosferico. I carotaggi di ghiaccio dell'Antartide hanno meno impurità, ma generalmente hanno una “risoluzione temporale” minore, fornendo informazioni meno dettagliate sul CO2 atmosferico. Severinghaus ha detto che i nuovi carotaggi, raccolti durante il progetto sul campo pluriennale recentemente conclusosi “WAIS Divide”, proviene da una parte dell'Antartide così nevosa che i capi base dei ricercatori sono stati spesso sepolti da cumuli di neve. Fare carotaggi in quel luogo “non è una cosa facile, per questo non è stato fatto prima”, ha detto Severinghaus. Il nuovo carotaggio dell'Antartide Occidentale, trivellato ad una profondità di 3.405 metri nel 2011 e che abbraccia gli ultimi 68.000 anni, ha “dettagli straordinari”, ha detto il paleoclimatologo dell'OSU Edward Brook, un coautore dello studio di Nature ed un esperto di carotaggi di ghiaccio internazionalmente riconosciuto. “E' un carotaggio di ghiaccio notevole e mostra chiaramente impulsi distinti di aumento di biossido di carbonio che possono essere datati con molta affidabilità”, ha detto Brook. “Si tratta dei cambiamenti naturali del CO2 più rapidi che abbiamo mai osservato e sono probabilmente stati sufficientemente grandi nel loro impatto sul clima terrestre”. “Gli eventi improvvisi non hanno posto fine all'era glaciale di per sé”, ha aggiunto Brook. “Ciò potrebbe essere un po' affrettato. Ma è onesto dire che il ciclo naturale del carbonio può cambiare molto più rapidamente di quanto pensassimo precedentemente – e non conosciamo tutti i meccanismi che hanno causato il rapido cambiamento”.

I ricercatori dicono che l'aumento di CO2 atmosferico, dal picco dell'ultima era glaciale alla deglaciazione completa, è stato di circa 80 ppm e si è verificato in 10.000 anni. Quindi la scoperta che 30-45 ppm dell'aumento è avvenuto in pochi secoli è stata significativa. Il tasso di cambiamento durante questi eventi è ancora significativamente minore dei cambiamenti dei nostri giorni in quanto a CO2 atmosferico. Le registrazioni di biossido di carbonio atmosferico della Keeling Curve, avviate dal geochimico della Scripps Charles David Keeling, hanno registrato livelli di 315 ppm quando sono iniziate nel 1958. Nel 2014, la concentrazione media mensile ha raggiunto le 401 ppm, un aumento di più di 85 ppm in meno di 60 anni. L'aumento complessivo del biossido di carbonio atmosferico durante l'ultima deglaciazione si pensava fosse stato innescato dal rilascio di CO2 dalle profondità dell'oceano – specialmente dall'Oceano meridionale. Ma gli eventi su scala centenaria devono comportare un meccanismo diverso, che possa agire più rapidamente, ha detto Severinghaus. Una possibilità è un grande aumento dei venti che soffiano intorno all'Antartide, che sono famosi per far fuoriuscire CO2 dalle medie profondità e causarne il rilascio in atmosfera.