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Quando l’Oceano Artico era un mare di acqua dolce

Reading Time: 5 minutes

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livello elementare
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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: FINE PLEISTOCENE – INIZIO OLOCENE
AREA: OCEANO ARTICO
parole chiave: Glaciazioni, Oceano Artico

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Ci fu un tempo in cui l’Oceano Artico era una grande pozza di acqua dolce, ricoperta da una piattaforma di ghiaccio spessa quanto la metà della profondità del Grand Canyon. Questa scoperta è stata recentemente pubblicata (febbraio 2021) sulla rivista Nature, aggiungendo nuove conoscenze alla storia climatologica del nostro pianeta.

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Migliaia di anni fa, in un periodo di glaciazione, si verificarono dei bassi livelli marini. Ciò causò che vaste ed antiche riserve di acqua dolce nell’Oceano Artico si mescolarono improvvisamente con l’acqua salata dell’Oceano Atlantico – credito Istituto Alfred Wegener/Martin Künsting, da link

A seguito delle prime ipotesi sulla possibile esistenza di piattaforme glaciali artiche in passato, l’osservazione di specifiche caratteristiche erosive profonde fino a 1.000 metri sotto l’attuale livello del mare ha confermato la presenza di uno spesso strato di ghiaccio sulla dorsale Lomonosov nell’Oceano Artico centrale. Recenti studi di modellizzazione hanno affrontato il modo in cui una piattaforma di ghiaccio potrebbe essersi formata nei periodi glaciali, coprendo la maggior parte dell’Oceano Artico. Finora, tuttavia, non esiste una caratterizzazione inconfutabile dei sedimenti marini di una piattaforma di ghiaccio così estesa nell’Artico, che solleva dubbi sull’impatto delle condizioni glaciali sull’Oceano Artico. Lo studio riporta almeno due episodi durante i quali l’Oceano Artico e gli adiacenti mari nordici non solo furono coperti da un’ampia piattaforma di ghiaccio ma si riempirono interamente di acqua dolce. Questo avvenne tra 70.000-62.000 anni orsono e, ancora prima,  tra  150.000-131.000 anni.

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Ecco l’effetto che le calotte glaciali e la forma del fondo marino hanno sullo scambio di acqua nell’Oceano Artico e nei mari nordici – credito Istituto Alfred Wegener/Martin Künsting, da link

Per poter immaginare che cosa avvenne, bisogna pensare alla relazione tra le calotte glaciali ed i mari circostanti. Quando le lastre di ghiaccio si sciolgono, riversano grandi quantità d’acqua nell’oceano, alzando il livello del mare. Ma se le calotte glaciali crescono, come durante i periodi glaciali della Terra, il livello del mare scende. Lo studio rivela che durante le glaciazioni, la connessione dell’Oceano Artico al Pacifico e all’Atlantico era molto limitata, con la Groenlandia, l’Islanda, il nord Europa e la Siberia che fungevano da bordo di una enorme conca contenente l’Artico. In quei gelidi periodi della nostra storia geologica sia la terra ferma che il mare erano ricoperti da uno strato di ghiaccio che arrivava ad uno spessore di 900 metri.

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I ghiacciai, gli sbocchi dei fiumi e il deflusso delle acque dai continenti mantennero l’acqua dolce, che scorreva in questo oceano artico, isolata dal resto, mantenendo una separazione fisica con l’acqua salata degli oceani Atlantico e Pacifico. Il momento dell’abbassamento delle temperature non è ancora chiaro, ma i ricercatori hanno calcolato che sarebbe potuto accadere in circa 8.000 anni. Questa scoperta, secondo Walter Geibert, un geochimico presso il Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina dell’Istituto Alfred Wegener, va a modificare le conoscenze dell’Oceano Artico durante i periodi glaciali.

L’elemento chimico mancante
Durante questi periodi si formò un’enorme calotta di ghiaccio sull’Europa che si estendeva per oltre 5.000 chilometri dalla Scozia alla Scandinavia fino al Mare di Kara orientale, a nord della Siberia. Un altro paio di calotte coprivano gran parte di quelle regioni che oggi sono il Canada e l’Alaska, ed anche la Groenlandia si trovava sotto uno strato di ghiaccio ancora più grande di quanto non sia oggi.

Ma cosa avveniva all’Oceano Artico in quei periodi? Geibert ed i suoi colleghi hanno analizzato i carotaggi dei sedimenti dell’Artico, dallo stretto di Fram tra la Groenlandia e l’arcipelago delle Svalbard e ai mari nordici. Gli strati hanno consentito di leggere sequenzialmente le condizioni ambientali locali e gli scienziati hanno scoperto nei carotaggi due sezioni distinte (core) nelle quali ad ognuna mancava l’isotopo torio-230. Questo isotopo si ritrova quando l’uranio naturale decade nell’acqua salata per cui la sua assenza indica che in quei periodi l’acqua doveva essere dolce. Jutta Wollenburg, una micropaleontologa dell’Istituto Alfred Wegener, ha sottolineato che “… l’unica spiegazione ragionevole per questo modello è che l’Oceano Artico sia stato riempito con acqua dolce due volte nella sua storia più giovane, in forma liquida e congelata“.

Un mare artico d’acqua dolce
A quel tempo, il livello del mare era di circa 130 metri più basso di quanto lo sia oggi e, alcune parti del fondale marino, ad esempio nello Stretto di Bering, erano sopra il livello del mare. Quando il ghiaccio si ritirò il ritorno dell’acqua salata nell’Artico fu rapido e, a seguito della rottura delle barriere di ghiaccio, l’acqua salata più pesante riempì nuovamente l’Oceano Artico.

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variazioni delle temperature nella parte centrale della Groenlandia tra il 15000 BP ad oggi. Notate il periodo di glaciazione tra il 12800 e il 11600 BP, un periodo in cui, nelle regioni meridionali, si sviluppò la civiltà umana. 

Sebbene gli scienziati non abbiano ancora compreso in quanto tempo questo fenomeno avvenne,  ritengono che potrebbe essersi verificato circa 13.000 anni fa, durante il Younger Dryas, un periodo geologicamente breve di clima freddo (approssimativamente 1.300 ± 70 anni) alla fine del Pleistocene, precedente il Preboreale del primo Olocene. Durante questo evento il livello del mare si innalzò di 20 metri in oltre 500 anni e potrebbe aver effettivamente causato l’ondata di freddo che alterò la circolazione oceanica. Questo potrebbe spiegare alcune discrepanze nelle stime delle variazioni del livello del mare. Un tale serbatoio di acqua dolce avrebbe anche avuto i suoi effetti sull’ambiente circostante con un rapido ritorno alle condizioni glaciali alle latitudini più alte dell’Emisfero Settentrionale tra i 12.900–11.500 anni fa,  in netto contrasto con il riscaldamento della precedente deglaciazione.

I carotaggi di ghiaccio della Groenlandia indicano che al suo culmine la temperatura fu circa 15 °C più fredda rispetto ad oggi. Ad esempio nelle Isole britanniche la temperatura media annuale si abbassò di circa 5 °C; nelle zone pianeggianti si generarono condizioni periglaciali, mentre nelle aree montuose si formavano banchise e ghiacciai.

L’Umanità si è sempre adattata ai cambiamenti climatici
In quel periodo geologico avvenne lo sviluppo dell’agricoltura nel Levante, la rivoluzione neolitica quando i cacciatori raccoglitori divennero più stanziali e si rivolsero all’agricoltura. Questa è un’altra storia che ci ricorda che i cambiamenti climatici naturali hanno da sempre influenzato i rapporti umani. Oggigiorno siamo in una fase di riscaldamento che, secondo i modelli astronomici, dovrebbe calare nei prossimi 50 anni riportandoci a periodi sempre più freddi. Per questo è importante comprendere meglio le dinamiche passate per affrontare con maggiore consapevolezza il nostro futuro.

 

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