10 cose che non sapevi sul ghiaccio

Il ghiaccio è l'acqua nella sua forma solida, ma è anche importante per il nostro pianeta. I climatologi Anne Britt Sandø e Vidar Lien dell'Istituto Norvegese di Ricerca Marina ci svelano alcuni segreti del ghiaccio

1. Acqua, anidride carbonica e azoto congelati

Perché c'è il ghiaccio sulla terra? "Perché le temperature scendono sotto gli zero gradi Celsius, anche per questo non c'è ghiaccio su Mercurio e Venere", dice Lien. "E perché abbiamo l'acqua", aggiunge Sandø. "Ci sono pianeti e lune di ghiaccio secco, anidride carbonica congelata e su Tritone, la luna più grande del sistema planetario di Nettuno, l'azoto congela a causa delle temperature ben al di sotto dei meno 200 gradi Celsius. Abbiamo acqua nelle sue forme solide, liquide e gassose", afferma Lien.

Sulla Terra esistono due tipi di ghiaccio: il ghiaccio terrestre è composto da acqua dolce, quello marino da acqua salata. All'interno del ghiaccio marino, il sale si compatta in sacche con un contenuto salino molto elevato. A un certo punto, queste sacche iniziano a sciogliersi e la salamoia forma piccoli canali nel ghiaccio prima di fuoriuscire definitivamente. In questo modo il ghiaccio marino diventa sempre più fresco. Il ghiaccio marino nuovo può avere una salinità superiore al 2% di sale, mentre nell'acqua di mare è tipicamente del 3-3,5%. "La salinità del vecchio ghiaccio marino è inferiore all'1%", afferma Lien.

3. Il sale influisce sulle proprietà fisiche

Il sale fa sì che l'acqua di mare si comporti in modo diverso dall'acqua dolce. "Come regola generale, l'acqua di mare di solito congela a circa meno 1,8 gradi Celsius, mentre la maggior parte delle persone sa che l'acqua dolce congela a zero gradi", afferma Sandø. Nell'Antartico, tuttavia, l'acqua di mare si trova a meno 2,2 gradi sotto la piattaforma di ghiaccio, cioè la parte del ghiaccio che sporge nel mare. "Dove il ghiaccio raggiunge il mare, l'acqua marina si trova a centinaia di metri sotto il livello del mare tra il ghiaccio e il fondale marino e la pressione non congela fino a quando non è più fredda di meno due gradi Celsius", afferma Lien. Un'altra differenza tra l'acqua dolce e quella marina è il peso. O più precisamente, il modo in cui la temperatura influisce sul suo peso. "Mentre l'acqua dolce è più pesante a più quattro gradi Celsius, l'acqua di mare diventa sempre più pesante man mano che si avvicina al congelamento, quindi mentre in un lago la temperatura può essere di quattro gradi al suolo e di zero gradi in superficie, l'acqua di mare più fredda del pianeta si trova a livello del fondale marino", spiega Lien.

Circa il dieci per cento della superficie terrestre e circa il sette per cento degli oceani del mondo sono ricoperti di ghiaccio, dicono gli scienziati del clima. Non sorprende che l'Antartide e l'Artico siano i luoghi più ricchi di ghiaccio, ma non si tratta solo di poli geograficamente opposti. "L'Antartide è un grande continente circondato dal mare, mentre l'Artico è un grande oceano circondato da continenti", spiega Lien. Ciò significa che il continente più meridionale del mondo ha un'enorme quantità di ghiaccio sulla terraferma e di ghiaccio marino in inverno. "Il ghiaccio marino si diffonde dalla costa e finisce per coprire vaste aree, oltre dieci milioni di chilometri quadrati di ghiaccio che si ghiaccia in inverno e si scioglie in estate", spiega Lien. Nell'Artico, il ghiaccio marino spesso sopravvive all'estate e diventa vecchio di diversi anni prima di sciogliersi. "Ma questo ghiaccio perenne, come lo chiamiamo noi, sta diventando sempre più giovane, si sta assottigliando e si sta sciogliendo sempre di più", afferma Sandø.

Il continente più meridionale della Terra ha un ulteriore strato di "isolamento" che lo mantiene freddo. "L'Antartico ha correnti oceaniche e venti che orbitano intorno al continente, il che significa che è piuttosto isolato e che mantiene il freddo", spiega Lien. Questo è uno dei motivi per cui il ghiaccio più antico si trova nell'Antartico. Qui si trova anche il ghiaccio più spesso e quello che si muove più lentamente. "Il ghiaccio che si trova ai piedi della calotta antartica ha un'età di circa un milione di anni; la carota di ghiaccio più antica raccolta in questa zona ha un'età di 800.000 anni, mentre il ghiaccio più vecchio della Groenlandia ha un'età di circa 100.000 anni", afferma Lien.

Ciò che fa crescere i ghiacciai e le calotte glaciali è la neve. Ma l'Antartico è molto secco, con poca neve. "Quindi non si aggiunge molto alla parte superiore dello strato di ghiaccio, mentre la Groenlandia riceve più neve", afferma Lien. Gli scienziati del clima utilizzano le lastre di ghiaccio profonde dell'Antartide e della Groenlandia per capire il clima del passato. Grazie a trivellazioni profonde, possono raggiungere il ghiaccio caduto sotto forma di neve centinaia, migliaia e milioni di anni fa. Analizzando questo ghiaccio, gli scienziati possono capire com'era il clima e come è cambiato.

Nel corso della storia della Terra, ci sono state grandi differenze nel clima - e nella quantità di ghiaccio. "Qualche centinaio di milioni di anni fa c'è stata la cosiddetta 'Terra a palla di neve', quando l'intero pianeta era ricoperto di ghiaccio, quindi all'epoca faceva freddo", spiega Lien. Il pianeta ha avuto anche alcuni periodi senza ghiacci. "In questi periodi faceva così caldo che le calotte di ghiaccio si sono sciolte, perché l'Antartide non era sempre dove si trova oggi", spiega Lien. Un tempo l'Antartide si trovava più a nord. "In questi tempi era così caldo che l'acqua del mare non poteva congelare ai poli", dice Lien.

Il ghiaccio ha un grande impatto sul nostro clima, spiegano i due scienziati. "Lo scioglimento del ghiaccio forma l'acqua pesante che fa parte del motore che muove le più grandi correnti oceaniche del mondo", afferma Lien. L'acqua di mare, più salata e più fredda, è anche più pesante. Quando l'acqua fredda e salata del ghiaccio marino nell'Artico viene pressata, sprofonda al suolo. Inoltre, l'acqua salata della Corrente del Golfo si raffredda quando raggiunge l'Artico. Di conseguenza, sia l'acqua della Corrente del Golfo che il ghiaccio fuso affondano sul fondo dell'oceano e tornano nell'Oceano Atlantico. Questo fenomeno è chiamato circolazione termoalina (nastro trasportatore degli oceani).

Il ghiaccio svolge un altro ruolo importante per il clima in quanto può riflettere la luce solare. "Quando indosso una maglietta nera, assorbe tutta la luce del sole e diventa incredibilmente calda e scomoda in una calda giornata estiva", dice Lien. Una maglietta bianca o del ghiaccio bianco, invece, riflette la maggior parte del calore. Il ghiaccio riflette il 90% della luce solare, mentre il mare ne riflette solo il 10%. "Questo significa che gli oceani si riscalderanno molto di più in estate quando il ghiaccio scompare", afferma Sandø. In inverno, il ghiaccio agisce come uno strato isolante, in modo che gli oceani non perdano tanto calore. Nell'Artico, la perdita di calore senza ghiaccio a temperature di meno 30 e in caso di tempesta può essere enorme.

Nelle discussioni sul riscaldamento globale si parla spesso del fatto che il livello del mare aumenterà di sette metri a causa dello scioglimento dei ghiacci della Groenlandia. Tuttavia, questo innalzamento del livello del mare non sarà distribuito uniformemente in tutto il mondo. Ironicamente, lo scioglimento della calotta glaciale della Groenlandia porterà a un ulteriore innalzamento del livello del mare nell'emisfero meridionale. "Questo perché il ghiaccio gravita sull'acqua, proprio come la luna attrae l'acqua", afferma Sandø. Tutte le masse esercitano una forza di gravità, ma la calotta glaciale della Groenlandia è talmente grande da dare un contributo notevole. Attira l'acqua del mare verso l'Atlantico settentrionale e la Groenlandia. Quando il ghiaccio scompare in Groenlandia, questa attrazione scompare. "Quindi, quando i ghiacci scompariranno dalla Groenlandia, l'acqua dell'emisfero settentrionale non sarà più attratta dalla Groenlandia come lo è oggi". In linea di principio, l'acqua che si scioglie viene attirata dall'altra grande forza gravitazionale che il ghiaccio dell'Antartide esercita, a patto che non si sia sciolto", afferma Sandø. "Il ghiaccio in Groenlandia impiegherà migliaia di anni per sciogliersi al ritmo attuale e in Antartide ci vorrà ancora più tempo", afferma Lien.

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