Il ghiaccio più antico della Terra

Glacialismo all’ennesima potenza

Che l’Antartide ospiti le più grandiose manifestazioni del glacialismo terrestre non è un mistero. Qui troviamo il 90% del ghiaccio presente sul pianeta, corrispondente al 65% di tutta l’acqua dolce. Le calotte antartiche coprono quasi un decimo delle terre emerse e hanno uno spessore medio di 2 chilometri, con punte che superano i 4. Se tutto il ghiaccio del continente bianco fondesse, il livello dei mari salirebbe di 60 metri.

Le caratteristiche dei ghiacciai antartici sono spesso estreme e difficilmente trovano paragone in altri contesti geografici. Tra esse ce n’è una che più di altre attira l’attenzione degli scienziati: l’età del ghiaccio. Essa è importante perché il ghiaccio è un formidabile archivio di informazioni climatiche e ambientali. Avere tra le mani ghiaccio antico dà la possibilità di indagare il clima di epoche remote, migliorando la nostra comprensione del sistema climatico terrestre e di quanto accade oggi.

Il ghiaccio più antico della Terra

Celato tra le pieghe dei ghiacciai antartici si nasconde il più antico ghiaccio della Terra. Il primato è detenuto da campioni di ghiaccio rinvenuti nelle valli secche, le Dry Valleys. Sono queste un sistema di valli parzialmente libere dai ghiacci perenni, caso pressoché unico in Antartide. L’assenza del ghiaccio non dipende dalla temperatura, bensì dall’estrema aridità di questi luoghi. L’aria è talmente secca da provocare la sublimazione del ghiaccio: il ghiaccio non fonde, ma si trasforma direttamente in vapore acqueo.

I ricercatori hanno scoperto che nelle Dry Valleys sopravvivono delle placche di ghiaccio che si sono conservate grazie a uno strato di sedimento che le ha protette dalla sublimazione. Attraverso complesse analisi geochimiche i ricercatori hanno stabilito che l’età di questo ghiaccio raggiunge diversi milioni di anni. Almeno in un caso -tuttora oggetto di discussione- l'età sembra spingersi fino a 8 milioni di anni.

Le placche di ghiaccio sepolto delle Dry Valleys sono il relitto di ghiacciai che empivano tali vallate in epoche remote, quando queste regioni erano meno aride. Non dovete però immaginare questo ghiaccio come il tipico ghiaccio di ghiacciaio, vale a dire un materiale puro e trasparente come vetro. Quei lembi superstiti facevano parte delle porzioni basali dei ghiacciai oggi scomparsi, quelle a diretto contatto con il letto roccioso. È un ghiaccio sporco, quasi nerastro per via del sedimento che contiene. Non solo, la disposizione dei detriti al suo interno forma bande finemente piegate, testimoniando che il ghiaccio è stato sottoposto a profonde deformazioni. Simili caratteristiche lo rendono inutilizzabile a fini paleoclimatici poiché le sue proprietà originarie sono state obliterate dalle trasformazioni cui è andato incontro durante la sua lunga storia.

Aree di ghiaccio blu: miniere di antico ghiaccio antartico

Per poter estrarre informazioni climatiche affidabili dal ghiaccio, è necessario che la successione stratigrafica creata dalle nevicate che costituiscono un ghiacciaio non sia alterata dal movimento del ghiaccio o dall’interazione con il letto roccioso. Quando tali condizioni sono verificate, l'età del ghiaccio aumenta con la profondità. Accedere al ghiaccio profondo in Antartide, dove lo spessore dei ghiacciai supera facilmente i 3 chilometri, è però estremamente difficoltoso. Fortunatamente madre-natura ha architettato un modo per rendere la vita più facile ai paleoclimatologi: le zone di ghiaccio blu. Sono aree - presenti solo in Antartide - dove il ghiaccio profondo affiora in superficie grazie alla particolare interazione tra la topografia subglaciale, i terribili venti catabatici e la sublimazione.

Una delle zone di ghiaccio blu più studiate si trova a circa 100 chilometri dalle Dry Valleys, a ridosso delle Allan Hills, un sistema di colli che timidamente emergono dalla calotta antartica orientale. Qui gli scienziati hanno rinvenuto ghiaccio antico di circa due milioni di anni. Rispetto al ghiaccio delle Dry Valleys, il ghiaccio delle Allan Hills è perfettamente conservato e ha fornito preziose informazioni climatiche, in particolare circa la quantità di anidride carbonica presente in atmosfera in quel lontano passato. Il risultato è stato fondamentale per confermare l'eccezionalità dell’attuale concentrazione presente in atmosfera, non spiegabile considerando i soli processi naturali.

La più antica carota di ghiaccio

I campioni dalle zone di ghiaccio blu hanno sì permesso di ottenere informazioni sul clima della Terra di due milioni di anni fa, ma fornendo un’istantanea priva di contesto. Avere a disposizione una storia climatica continua sarebbe però assai più importante. Disporre di serie paleoclimatiche complete è infatti fondamentale per comprendere i processi che regolano il sistema climatico. Per riuscire nell’impresa è stato necessario ottenere delle carote di ghiaccio che attraversano l’intero spessore della calotta antartica dove la stratigrafia è indisturbata.

Perforare ghiacci spessi oltre tre chilometri è una sfida non soltanto scientifica, ma anche e soprattutto logistica e ingegneristica. Eppure, nonostante le difficoltà, diversi consorzi ce l’hanno fatta. Attualmente la carota di ghiaccio che ci ha permesso di ricostruire la più lunga serie climatica è quella chiamata EPICA Dome C, dai nomi del progetto europeo che ne ha permesso la perforazione (European Project for Ice Coring in Antarctica) e del luogo da cui è stata estratta (Dome Concordia). La carota è lunga 3270 metri e l’età del suo ghiaccio copre continuativamente gli ultimi 800.000 anni.

Non è esagerato affermare che questo progetto ha rivoluzionato la conoscenza del clima della Terra. Grazie ad essa sappiamo che negli ultimi 800.000 anni sul pianeta si sono susseguite otto oscillazioni tra periodi glaciali - l’ultimo è terminato 12.000 anni fa - e interglaciali, come quello in cui ci troviamo oggi. Inoltre, EPICA Dome C ha dimostrato che l’attuale concentrazione di anidride carbonica in atmosfera - principale responsabile del cambiamento climatico - è fuori scala rispetto ai valori naturali. Solo grazie alle minuscole bolle d’aria intrappolate nel ghiaccio è stato possibile trarre questa conclusione. Ad aprile 2023 la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera sfiora 420 parti per milione, negli ultimi 800.000 anni non aveva mai superato 300 parti per milione.

Il ghiaccio antico ci sta forse lanciando un messaggio?