Passato e futuro sull’inizio dell’Era Glaciale: il ruolo di una intrinseca oscillazione millenaria oceanica
Un nuovo documento, pubblicato su Earth System Dynamics, propone nuove teorie sul mistero ancora irrisolto sui feedback che avviano le ere glaciali, e ipotizza, basandosi su osservazioni oceanografiche, che possiamo essere sulla soglia di una nuova era glaciale entro i prossimi 10 o 20 anni.
L’autore propone “l’ipotesi che le attività della società moderna potrebbero causare una ripetizione della transizione verso un clima alle soglie di un Era Glaciale, entro uno o due decenni a partire dal 2013.”
Forse è l’estratto più lungo mai fatto su questo argomento, e il full paper è disponibile qui, ma noi cerchiamo di tradurvelo al meglio (NB:i riferimenti alle ricerche citate li trovate all’interno dell’articolo originale).
Passato e futuro sull’inizio dell’era glaciale: il ruolo di una intrinseca oscillazione millenaria oceanica
Questo documento, propone tre contributi interdipendenti agli studi di variazione del clima: (1) il riconoscimento e l’analisi di una oscillazione oceanica millenaria intrinseca che colpisce il clima alle latitudini sia Nord che Sud, (2) Il riconoscimento di un interruttore oceanografico quando la zona ad ovest della Groenlandia rimane libera dai ghiacci, che spiega l’avvio dell’ultima era glaciale, e (3) l’analisi degli effetti di aumento della salinità dei mari a est della Groenlandia, che suggerisce la possibilità di apertura di una soglia di clima glaciale nel prossimo futuro. Nel primo contributo l’oscillazione millenaria nel flusso della Nord Atlantic Drift, riportato da James Bond et al. (1997) si propone essere parte di un 1500 anni di intrinseca e profonda oscillazione oceanica.
Questa oscillazione comprende lo scambio di acque profonde di livello medio nell’Atlantico Settentrionale (NADW) formatesi nei mari ad est della Groenlandia, con acque profonde antartiche formatesi in una zona di acque basse al bordo del continente antartico. Il concetto di formazione NADW è già ben noto, con l’indicazione dell’affondamento dell’acqua che esce dal Mare di Groenlandia osservato da Smethie et al. (2000), utilizzando traccianti dei clorofluorocarburi. Il concetto di Antarctic Bottom Water (acque profonde antartiche) è pure già ben consolidato. Tuttavia, la sua modulazione per la frazione mutevole della NADW nell’Oceano Meridionale, che deduciamo dall’analisi di Weyl (1968), non è stato discusso in precedenza. la modulata bassa salinità dell’acqua di fondo Antartica che raggiunge il Nord del nord Atlantico, poi fornisce un feedback negativo (risposte negative) per la variazione ciclica della formazione della NADW, come proposto qui.
Ciò causa una oscillazione bipolare di 1500 anni. Il feedback suggerisce l’eventuale carattere sinusoidale del modello di oscillazione proposto. Il modello è coerente con il raffreddamento della Piccola Età Glaciale (Lamb, 1972, 1995), ed inoltre predice correttamente l’osservazione della NASA dell’odierna area massima record della banchisa invernale sull’oceano Meridionale, e l’attuale basso tasso registrato nella produzione di acqua in Antartico, citato da Broecker (2000). La forma sinusoidale di questo modello concettuale è quindi rafforzato da vecchi e nuovi dati, che forniscono approfondimenti sul cambiamento climatico a livello mondiale.
Il secondo contributo di questo lavoro è un’ipotesi per l’avvio di ere glaciali del Pleistocene, caratterizzato dalla ultima glaciazione, che ha avuto inizio 120 000 anni BP. Invece del raffrescamento classico estivo alle alte latitudini del Nord causato dalla precessione orbitale, e le variazioni nell’asse di inclinazione terrestre, questa ipotesi propone l’improvvisa insorgenza di mari liberi dai ghiacci tutto l’anno ad ovest della Groenlandia, con grande aumento delle precipitazioni nelle regioni di nucleazione dello strato di ghiaccio dell’Isola di Baffin, nel nord del Quebec e del Labrador. Gli studi dall’ice-core dell’isola di Devon da Koerner et al. (1988), e i dati dai sedimenti delle acque profonde riportate da Fillon (1985), supportano il concetto di mari liberi dai ghiacci a ovest della Groenlandia, e implicano le condizioni meteorologiche iniziali che vengono proposte qui.
Queste condizioni sono coerenti con la precipitazione pesante dedotta da Adkins et al. (1997) dai dati dei sedimenti in acque profonde. I cambiamenti nel nordest del Canada sono stati accompagnati da condizioni molto fredde del nord Europa, desunti da Campo et al. (1994) da dati del polline degli alberi. Il raffreddamento europeo probabilmente è stato causato da una perdita del sistema di bassa pressione dell’Islanda, dovuto all’effetto dominante, frequente e più forte, del sistema di bassa pressione sopra il mare del Labrador, come ipotizzato in questo documento. La chiave per mari liberi dai ghiacci a ovest della Groenlandia è la perdita della stratificazione in prossimità della superficie, che permette normalmente al ghiaccio marino di congelare.
Utilizzando il sistema ad alta risoluzione ENVISAT, dell’Agenzia Spaziale Europea, abbiamo monitorato i flussi attraverso il Nares Strait, e abbiamo scoperto che il flusso dominante verso sud nella minore densità dell’acqua polare nella Baia di Baffin, è correlato con la crescente area del ghiaccio marino stagionale che si forma presto in inverno nella baia, vicino all’estremità meridionale dello Stretto. Ciò implica che la bassa salinità dell’acqua polare era la causa della stratificazione. Una ricerca della causa della perdita di stratificazione divenne allora una ricerca della causa della perdita del flusso di acqua polare verso sud. La perdita potrebbe verificarsi se l’acqua atlantica più densa e più salina sostituisse l’affluenza dell’acqua polare.
Documenti storici medievali, suggeriscono che una sostituzione parziale analoga probabilmente si è verificata durante l’optimum climatico medievale iniziale, con una certa quantità di acqua atlantica più calda a rimuovere la spessa banchisa perenne lungo la costa nord della Groenlandia. Il tasso di formazione NADW e il flusso della Corrente Atlantica Spitsbergen (SAC), sono stati poi nei pressi dei valori massimi. Ipotizziamo che una buona quantità di spessore del ghiaccio marino perenne lungo la costa settentrionale della Groenlandia è stato rimosso dalla penetrazione del flusso SAC nell’oceano polare, per consentire un viaggio medievale verso est lungo la costa nel 1118 AD. Questo viaggio è ricavato da una vecchia mappa che ricostruisce la Groenlandia realisticamente come un’isola. Un flusso SAC ancora più forte, associato con un più forte massimo nell’oscillazione intrinseca di 1500 anni del sistema oceanico, era il probabile innesco per le condizioni iniziali della crescita dello strato di ghiaccio, quando l’ultima era glaciale ha avuto inizio.
Il terzo contributo di questo lavoro è l’ipotesi che le attività della società moderna potrebbero causare una ripetizione della transizione ad una soglia di clima glaciale entro uno o due decenni, a partire dal 2013. Questa possibilità dipende da un continuo aumento della salinità dei mari a est della Groenlandia, con un corrispondente incremento della NADW [livello intermedio delle acque profonde nel Nord atlantico] la formazione e il flusso SAC [Spitsbergen-atlantica attuale]. L’incremento è attualmente guidato dal crescente tasso di deflusso della salinità del Mediterraneo, che contribuisce alla Corrente Nord Atlantica. Il tasso di aumento è una conseguenza della crescente salinità del Mediterraneo, come riportato da oceanografi europei (Science, 279, 483-484, 1998). La salinità crescente del Mediterraneo, e del suo crescente deflusso, è attribuita alla deviazione di quasi tutti i fiumi che scorrono per l’irrigazione. Un ulteriore aumento della salinità sostanziale deve avvenire con la perdita di tutto il Ghiaccio Marino polare perenne possibilmente entro uno o due decenni, a partire dal 2013, se l’attuale tendenza della perdita continua.
La salinità crescente del Mare di Groenlandia ora si riflette in una crescente penetrazione verso nord del flusso invernale della SAC. Secondo Lamb (1972), nel corso del 20esimo secolo, al momento della massima estensione del ghiaccio marino nel mese di aprile, le acque aperte (libere dai ghiacci) sono normalmente estese solo a nord, fino alla punta meridionale dell’isola di Spitsbergen, a circa 76,6 ° N. Ma nell’Aprile del 2013 e 2014, le acque libere si sono estese a 380 chilometri più a nord, fino alla costa settentrionale dello Spitsbergen. Quando la SAC scorreva forte per sostituire l’inabissamento delle acque della NADW, nel febbraio del 2014, abbiamo osservato le acque libere estendersi per circa 730 km a nord dal promontorio nell’oceano polare, alla latitudine 83 ° N, dove la penetrazione del flusso SAC cominciava a ostacolare il flusso diretto a sud dell’acqua polare.
Sono attesi ancora maggiori estensioni stagionali del flusso SAC, con un ulteriore aumento di salinità nel mare della Groenlandia, se dovesse esserci la perdita di tutto il ghiaccio marino polare perenne. Questo potrebbe tagliare il movimento verso sud delle acque polari attraverso lo stretto di Fram durante gran parte dell’inverno, e inviare impulsi annuali delle acque dense atlantiche del flusso SAC nel mare a nord della Groenlandia. Se questi impulsi annuali iniziano a verificarsi, e a permettere all’acqua Atlantica abbastanza densa di scorrere verso sud attraverso il Nares Strait, la stratificazione della Baia di Baffin andrebbe perduta, e l’interruttore per una soglia di attraversamento verso una età di ghiaccio si verificherebbe. La severità del clima regionale freddo risultante, potrebbe avere un effetto disgregativo sulle società che vivono alle alte latitudini nordiche.