Alba all'orizzonte di ghiaccio nell'Oceano Artico occidentale
Prima prova osservativa della stabilizzazione del vortice di Beaufort, che potrebbe essere precursore di un enorme rilascio di acqua dolce
L'anticiclonico Beaufort Gyre è la circolazione dominante del bacino del Canada e il più grande serbatoio di acqua dolce nell'Oceano Artico. Durante la prima parte degli anni 2000, il vortice si è intensificato, espanso e ha accumulato acqua dolce. Un nuovo studio fornisce la prima prova osservativa della stabilizzazione dell'anticiclonico Beaufort Gyre, che è la circolazione dominante del bacino del Canada e il più grande serbatoio di acqua dolce nell'Oceano Artico.
Lo studio utilizza un nuovo record esteso di dati satellitari sulla “topografia oceanica dinamica” dal 2011 al 2019 forniti da due dei coautori, insieme a un ampio set di dati idrografici dal 2003 al 2019, per quantificare la variazione dell'altezza della superficie del mare del vortice in anni recenti.
Precedenti osservazioni e modellazioni che si basavano su precedenti dati di topografia oceanica dinamica fino al 2014 hanno documentato che il vortice ha rafforzato e aumentato il suo contenuto di acqua dolce del 40% rispetto alla climatologia degli anni '70. La stabilizzazione del vortice potrebbe essere un precursore di un enorme rilascio di acqua dolce, che potrebbe avere conseguenze significative, incluso l'impatto sull'Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), una componente chiave del clima globale.
Il Beaufort Gyre «è passato a uno stato quasi stabile in cui l'aumento dell'altezza della superficie marina del vortice è rallentato e il contenuto di acqua dolce si è stabilizzato. Inoltre, lo strato aloclino freddo, che isola in profondità l'acqua calda/salata dell'Atlantico, si è notevolmente assottigliato a causa del minor apporto di acqua fredda e salata proveniente dall'Oceano Pacifico e dalla piattaforma del Mare di Chukchi, unitamente al maggiore trascinamento di acqua più leggera da il Mare di Beaufort orientale. Questa recente transizione del Beaufort Gyre è associata a uno spostamento verso sud-est della sua posizione come risultato della variazione della forzatura del vento regionale», secondo l'articolo della rivista “Recent state transition of the Arctic Ocean's Beaufort Gyre”, pubblicato su Nature Geoscience (1).
Inoltre, nell'articolo si legge «I nostri risultati implicano che il continuo assottigliamento dello strato aloclino freddo potrebbe modulare l'attuale stato stabile, consentendo un rilascio di acqua dolce. Questo a sua volta potrebbe rinfrescare il Nord Atlantico subpolare, con un impatto sull'AMOC».
Poiché potrebbero esserci molti potenziali impatti locali e remoti del vortice mutevole sulla struttura idrografica, sui processi fisici e sull'ecosistema dell'Artico, «è di grande interesse comprendere meglio i fattori associati a tali cambiamenti, comprese le cause sottostanti». le note dell'articolo.
«Le persone dovrebbero essere consapevoli che i cambiamenti nella circolazione dell'Oceano Artico potrebbero minacciare il clima. Non sono solo lo scioglimento dei ghiacci e gli animali che perdono il loro habitat motivo di preoccupazione», ha affermato il dottor Peigen Lin (2), autore principale dell'articolo. Lin, che è professore associato presso la School of Oceanography della Shanghai Jiao Tong University in Cina, ha condotto i suoi studi come ricercatore post-dottorato presso la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) nel Massachusetts.
Poiché il vortice è il più grande serbatoio di acqua dolce dell'Oceano Artico, «se quell'acqua dolce viene rilasciata e finisce per diffondersi nell'Atlantico settentrionale, potrebbe avere un impatto sulla circolazione ribaltata e, in un caso estremo, interromperla», ha affermato il dottor Robert S. Pickart (3), coautore e scienziato senior del WHOI’s Department of Physical Oceanography.
Lo studio, che include un esame delle tendenze a lungo termine del Beaufort Gyre e delle cause dell'assottigliamento dello strato aloclino freddo, quantifica l'evoluzione del vortice in termini di altezza della superficie marina e contenuto di acqua dolce. «Entrambi indicano che il Beaufort Gyre si è stabilizzato nel secondo decennio di questo secolo», ha detto Lin.
Lo studio affronta anche le cause dell'assottigliamento dell'aloclino nel corso evolutivo del vortice. Esso menziona la recente diminuzione della quantità di acqua invernale di origine pacifica che esce dal Mare di Chukchi. Spiega parte del diradamento e che anche l'accresciuta influenza del Mare di Beaufort orientale, a causa dello spostamento verso sud-est del vortice, probabilmente contribuisce al diradamento.
Lo studio, che include un esame delle tendenze a lungo termine del Beaufort Gyre e delle cause dell'assottigliamento dello strato aloclino freddo, quantifica l'evoluzione del vortice in termini di altezza della superficie marina e contenuto di acqua dolce. «Entrambi indicano che il Beaufort Gyre si è stabilizzato nel secondo decennio di questo secolo», ha detto Lin.
Lo studio affronta anche le cause dell'assottigliamento dell'aloclino, ovvero del fenomeno di stratificazione dell'acqua con diverso grado di salinità, man mano che il vortice si è evoluto. Lo studio rileva che la recente diminuzione della quantità di acqua invernale di origine pacifica che esce dal Mare di Chukchi spiega parte del diradamento e che anche l'accresciuta influenza del Mare di Beaufort orientale, a causa dello spostamento verso sud-est del vortice, probabilmente contribuisce al diradamento.
Il recente stato documentato del vortice «non rappresenta un ritorno alla condizione iniziale del 2003 quando il vortice era debole e localizzato parzialmente nel bacino sud-orientale. Invece, sotto l'intensificarsi del vento, il vortice si è continuamente accentuato anche se si è contratto e ha mantenuto il suo eccesso di stoccaggio di acqua dolce», osserva l'articolo.
Il professor Lin ha affermato che un obiettivo per quanto riguarda il vortice è comprendere i meccanismi alla base dei suoi cambiamenti, che alla fine potrebbero consentire agli scienziati di prevedere cosa potrebbe fare il vortice in futuro.
«Il fatto che questo vortice ha continuato a crescere e crescere ha confuso la comunita scientifica perché tutti si aspettavano un suo rilascio», ha detto Pickart. «Non sarebbe qualcosa se il sistema gyre e il suo accumulo e rilascio di acqua dolce potessero diventare in qualche modo prevedibili? Allora, forse, potremmo anche far luce su ciò che un clima più caldo farà a questo sistema».
Punti chiave:
• Questo nuovo studio fornisce la prima prova osservativa della stabilizzazione dell'anticiclonico Beaufort Gyre, che è la circolazione dominante del bacino del Canada e il più grande serbatoio di acqua dolce nell'Oceano Artico.
• Lo studio utilizza nuovi dati aggiornati sulla topografia dinamica dell'oceano dal 2011 al 2019 forniti da diversi coautori dello studio, insieme a un ampio set di dati idrografici dal 2003 al 2019, per quantificare la variazione dell'altezza della superficie del vortice negli ultimi anni.
• La stabilizzazione del vortice potrebbe essere un precursore di un enorme rilascio di acqua dolce, che potrebbe avere conseguenze significative, incluso l'impatto sulla circolazione di ribaltamento meridionale dell'Atlantico, una componente chiave del clima globale.
• “La gente dovrebbe essere consapevole che i cambiamenti nella circolazione dell'Oceano Artico potrebbero minacciare il clima. Non sono solo lo scioglimento dei ghiacci e gli animali che perdono il loro habitat a destare preoccupazione”.
• Un obiettivo futuro per quanto riguarda il vortice è comprendere i meccanismi alla base dei suoi cambiamenti, che alla fine potrebbero allocare.
Il finanziamento per lo studio è stato fornito dalla National Science Foundation; l'amministrazione nazionale oceanica e atmosferica; lo Shanghai Pujiang Program e lo Shanghai Frontiers Science Center of Polar Science; il progetto dell'Agenzia spaziale europea e il Consiglio di ricerca sull'ambiente naturale; i progetti Arctic Challenge for Sustainability del Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia, Giappone; e l'Arctic Challenge for Sustainability II (ArCS II). I coautori Harry Heorton e Michel Tsamados dell'University College di Londra hanno fornito i dati aggiornati sulla topografia dinamica dell'oceano dal 2011 al 2019 per lo studio. I coautori Motoyo Itoh e Takashi Kikuchi della Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) hanno fornito i dati di ormeggio riguardanti l'acqua della fonte Beaufort Gyre.
La Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) è un'organizzazione privata senza scopo di lucro a Cape Cod, nel Massachusetts, dedicata alla ricerca marina, all'ingegneria e all'istruzione superiore. Istituito nel 1930, la sua missione principale è comprendere l'oceano e la sua interazione con la Terra nel suo insieme e comunicare una comprensione del ruolo dell'oceano nel mutevole ambiente globale. Le scoperte pionieristiche di WHOI derivano da una combinazione ideale di scienza e ingegneria, che l'ha resa uno dei leader più affidabili e tecnicamente avanzati nella ricerca e nell'esplorazione oceanica di base e applicata ovunque. L'OMS è noto per il suo approccio multidisciplinare, le operazioni navali superiori e le capacità di robotica in acque profonde senza pari. Svolgiamo un ruolo di primo piano nell'osservazione degli oceani e gestiamo la più ampia suite di piattaforme di raccolta dati al mondo. I migliori scienziati, ingegneri e studenti collaborano a più di 800 progetti simultanei in tutto il mondo, sia sopra che sotto le onde, spingendo i confini della conoscenza e delle possibilità. (4)
Riferimenti:
(1) Recent state transition of the Arctic Ocean’s Beaufort Gyre
(2) Peigen Lin
(4) Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)
Descrizione foto: Raccolta di misurazioni nel ghiaccio, nell'Oceano Artico occidentale. / Alba all'orizzonte di ghiaccio nell'Oceano Artico occidentale. - Credit: Peigen Lin/©Woods Hole Oceanographic Institution.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: First Observational Evidence of Beaufort Gyre Stabilization, Which Could be Precursor to Huge Freshwater Release