Atlantico: nuove scoperte sulla formazione delle acque profonde e sulle correnti oceaniche

February 14, 2019 Le osservazioni a lungo termine contraddicono le opinioni precedenti

Il Nord Atlantico subpolare svolge un ruolo cruciale nella circolazione oceanica globale. Grazie al raffreddamento della superficie, l'acqua calda si trasforma in acqua profonda fredda e pesante, che scorre equatorialmente in profondità. Sulla base dei dati dei modelli, in passato si era ipotizzato che la maggior parte delle acque profonde si formasse nel Mare del Labrador. Le osservazioni a lungo termine di un consorzio internazionale con la partecipazione del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel dimostrano ora che il contributo maggiore alla circolazione di ribaltamento meridionale avviene nell'Atlantico settentrionale orientale

Le correnti oceaniche sono causate principalmente dal vento e dalle differenze di densità dell'acqua marina. Per le correnti del Nord Atlantico entrambi i processi sono importanti. L'acqua calda e ricca di sale viene trasportata molto a nord attraverso la Corrente del Golfo e le sue propaggini. L'acqua viene raffreddata, il che comporta un aumento della densità dell'acqua marina e quindi una sua diminuzione. L'acqua densa e profonda torna quindi a scorrere verso l'equatore. Questo sistema di flusso è noto anche come Atlantic meridional overturning circulation (AMOC). È di grande importanza per il clima, soprattutto per gli inverni relativamente miti del Nord Europa. In alcune regioni, soprattutto nel Mare del Labrador, l'acqua di superficie può sprofondare nelle profondità marine. L'apporto di acqua dolce, come lo scioglimento delle terre emerse in seguito al riscaldamento globale, riduce la densità delle acque superficiali. L'inaridimento della formazione di acque profonde e quindi della circolazione di ribaltamento meridiano avrebbe un impatto diretto sul clima in Europa.

"La circolazione di ribaltamento meridiano dell'Atlantico è un meccanismo complesso con molti processi. Le osservazioni dirette sono quindi scarse e molte relazioni sono state finora ricavate solo da studi modellistici", spiega il Dr. med. Johannes Karstensen del GEOMAR, uno dei coautori di uno studio che è stato pubblicato sulla rivista internazionale Science. Per verificare questi risultati teorici dei modelli con le osservazioni, nel 2014 è stata avviata la prima indagine completa della circolazione subpolare ribaltante dell'Atlantico con la partecipazione di sette paesi sotto il nome di "OSNAP" (overturning in the Subpolar North Atlantic Program). Il sistema di osservazione OSNAP è diviso in due sezioni: attraverso il Mare del Labrador, dal Canada alla punta meridionale della Groenlandia, e più in là nell'Atlantico settentrionale subpolare orientale, dalla punta meridionale della Groenlandia alla Scozia. Un gran numero di stazioni di misura permanenti (ancoraggi) costituiscono la spina dorsale del sistema. Nelle stazioni vengono registrati continuamente i dati di flusso, le temperature e la salinità dell'acqua.

"Nelle serie temporali di 21 mesi della circolazione ribaltante ricavate dalle misurazioni OSNAP, vediamo una variabilità sorprendentemente elevata. Il risultato più sorprendente al momento, tuttavia, è che il Mare del Labrador, che abbiamo sempre considerato la regione più importante per la formazione di acque profonde, contribuisce solo per il 15% circa alla circolazione meridionale atlantica. Dobbiamo pensare a come adattare il concetto di formazione e circolazione delle acque profonde. È importante identificare meglio i processi responsabili delle fluttuazioni nelle serie temporali dell'OSNAP".

"Per esempio, è possibile che il periodo di misurazione OSNAP dal 2014 al 2016 abbia rilevato solo una specifica condizione di circolazione meridionale. Una questione che può essere determinata solo da una serie più lunga di misurazioni", spiega il Dr. med. Karstensen. Nell'estate del 2018, i team OSNAP di Europa, Stati Uniti, Canada e Cina hanno viaggiato ancora una volta con le navi da ricerca nell'Atlantico settentrionale subpolare. I dati sono attualmente in fase di analisi e si prevede che le serie temporali OSNAP della circolazione atlantica saranno a breve estese per altri due anni. "Questa regione è uno dei parametri più sensibili del nostro sistema climatico. Qui, cambiamenti relativamente piccoli e rapidi possono innescare effetti globali e a lungo termine sul clima. Pertanto, una comprensione completa dei processi in questa regione è molto importante" ha spiegato Karstensen.

I dati compilati dal team internazionale sono incorporati nei rapporti del Gruppo Intergovernativo di Esperti sul Cambiamento Climatico (IPCC), il cui prossimo rapporto sarà redatto tra pochi anni e costituirà la base delle raccomandazioni per le azioni di protezione del clima.