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In una svolta per la scienza del clima, un team di ricercatori statunitensi ha identificato il ghiaccio e l’aria più antichi mai scoperti sulla Terra, datati direttamente. I campioni sono stati trovati nella regione di Allan Hills, nell’Antartide orientale, un’area nota da tempo per preservare il ghiaccio antico vicino alla superficie.
Secondo uno studio pubblicato il 28 ottobre sul Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienzeil ghiaccio ha circa 6 milioni di anni. Piccole bolle d’aria sigillate all’interno del ghiaccio forniscono uno sguardo raro e diretto sull’antica atmosfera della Terra, offrendo agli scienziati un record senza eguali del clima passato del pianeta.
Uno sguardo a un mondo antico più caldo
Il campione più antico raccolto sulle Allan Hills risale a 6 milioni di anni fa, un periodo in cui i dati geologici indicano che la Terra era significativamente più calda e il livello del mare era molto più alto di quanto lo sia oggi.
Lo sforzo di ricerca è stato guidato da Sarah Shackleton della Woods Hole Oceanographic Institution e John Higgins della Princeton University. Entrambi fanno parte del Center for Oldest Ice Exploration (COLDEX), finanziato dalla National Science Foundation, una collaborazione multi-istituto di 15 partner di ricerca statunitensi coordinati dalla Oregon State University.
“Le carote di ghiaccio sono come macchine del tempo che permettono agli scienziati di dare un’occhiata a come era il nostro pianeta in passato”, ha spiegato Shackleton, che ha lavorato a diverse spedizioni di perforazione in Antartide. “I nuclei di Allan Hills ci aiutano a viaggiare molto più indietro di quanto immaginassimo possibile.”
Ed Brook, direttore del COLDEX e paleoclimatologo presso l’Oregon State University, ha descritto il ritrovamento come la scoperta più importante effettuata finora dal centro. Il Centro scientifico e tecnologico NSF, fondato nel 2021, è stato creato per esplorare la calotta glaciale antartica, il più grande serbatoio di acqua ghiacciata sulla Terra.
“Sapevamo che il ghiaccio era vecchio in questa regione”, ha detto Brook. “Inizialmente speravamo di trovare ghiaccio vecchio fino a 3 milioni di anni, o forse un po’ più vecchio, ma questa scoperta ha superato di gran lunga le nostre aspettative.”
Una corsa globale per andare più in profondità nel tempo
COLDEX è tra i numerosi team internazionali che cercano di estendere il record delle carote di ghiaccio oltre il precedente limite di 800.000 anni. Un progetto europeo ha recentemente annunciato un nucleo profondo e continuo che raggiunge 1,2 milioni di anni nell’Antartide orientale, ma i campioni di Allan Hills spingono la linea temporale indietro di diversi milioni di anni ulteriormente, sebbene in frammenti discreti anziché in un singolo nucleo continuo.
I ricercatori del COLDEX lavorano in un remoto sito nelle Allan Hills, trascorrendo mesi perforando da uno a duecento metri di ghiaccio vicino al bordo della calotta glaciale antartica. In questa regione, il terreno accidentato e la struttura del flusso di ghiaccio agiscono insieme per preservare il ghiaccio estremamente vecchio più vicino alla superficie. Al contrario, l’ottenimento di carote continue dall’interno dell’Antartide richiede tipicamente la perforazione a profondità superiori a 2.000 metri.
“Stiamo ancora studiando le condizioni esatte che consentono al ghiaccio così antico di sopravvivere così vicino alla superficie”, ha detto Shackleton. “Insieme alla topografia, è probabilmente un mix di forti venti e freddo pungente. Il vento spazza via la neve fresca e il freddo rallenta il ghiaccio fino quasi a fermarlo. Ciò rende Allan Hills uno dei posti migliori al mondo per trovare ghiaccio vecchio poco profondo, e uno dei posti più difficili in cui trascorrere una stagione sui campi.”
L’età dei campioni di Allan Hills è stata determinata direttamente dal ghiaccio stesso utilizzando misurazioni precise di un isotopo del gas nobile argon. Questo approccio consente agli scienziati di datare il ghiaccio senza fare affidamento sui sedimenti circostanti o su altre prove indirette.
Sebbene la documentazione non sia continua, i campioni sono molto più antichi di qualsiasi ghiaccio studiato in precedenza. Come ha osservato Higgins, “il team ha creato una libreria di quelle che chiamiamo ‘istantanee climatiche’ circa sei volte più vecchie di qualsiasi dato precedentemente riportato sulle carote di ghiaccio, integrando i dati più dettagliati più recenti provenienti dalle carote all’interno dell’Antartide.”
Ricostruire 6 milioni di anni di raffreddamento
L’analisi degli isotopi dell’ossigeno nel ghiaccio ha rivelato che la regione si è raffreddata di circa 12 gradi Celsius (circa 22 gradi Fahrenheit) negli ultimi 6 milioni di anni. Questa è la prima prova diretta che quantifica quanto il clima dell’Antartide si sia raffreddato da quell’antico periodo caldo.
La ricerca futura si concentrerà sulla ricostruzione delle concentrazioni di gas serra e dei livelli di calore dell’oceano conservati all’interno delle bolle di ghiaccio: indizi chiave per comprendere le forze naturali che guidano il cambiamento climatico a lungo termine.
Nei prossimi mesi è previsto il ritorno di una nuova spedizione COLDEX sulle Allan Hills per ulteriori perforazioni. Il team spera di recuperare campioni ancora più antichi e di produrre una documentazione più dettagliata dell’antica atmosfera terrestre.
“Dato il ghiaccio straordinariamente vecchio che abbiamo scoperto ad Allan Hills, abbiamo anche progettato un nuovo studio completo a lungo termine di questa regione per cercare di estendere ulteriormente i record nel tempo, che speriamo di condurre tra il 2026 e il 2031”, ha detto Brook.
Collaborazione e supporto
I contributori allo studio includono Julia Marks Peterson, Christo Buizert e Jenna Epifanio dell’Oregon State; Valens Hishamunda, Austin Carter e Michael Bender di Princeton; Lindsey Davidge, Eric Steig e Andrew Schauer dell’Università di Washington; Sarah Aarons, Jacob Morgan e Jeff Severinghaus dello Scripps Institution of Oceanography presso l’Università della California, San Diego; Andrei V. Kurbatov e Douglas Introne dell’Università del Maine; Yuzhen Yan dell’Università di Tongji; e Peter Neff dell’Università del Minnesota.
COLDEX è supportato dall’Ufficio NSF dei programmi polari; il programma del Centro scientifico e tecnologico dell’Ufficio NSF per le attività integrative; e l’Università statale dell’Oregon. Le operazioni sul campo in Antartide vengono effettuate con il supporto del Programma Antartico degli Stati Uniti e i finanziamenti della NSF, con l’assistenza alla perforazione del Programma NSF US Ice Drilling e lo stoccaggio dei campioni gestito dalla NSF Ice Core Facility a Denver, in Colorado.
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Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com