Una ricerca ha analizzato i processi fisici poco esplorati in questa massa d’acqua e ha messo in guardia sulle conseguenze sui modelli meteorologici globali. L’Oceano Artico è una componente chiave del clima mondiale, poiché riceve acqua calda e salata dall’Atlantico, la raffredda e la mescola con l’acqua dolce dei fiumi e dello scioglimento dei ghiacci, dopodiché parte di quell’acqua cambia densità e ritorna verso sud. In questo modo, contribuisce a distribuire il calore nell’oceano e a mantenere il funzionamento delle grandi correnti marine, come la cosiddetta Circolazione Meridionale di Ribaltamento Atlantico (AMOC, dall’acronimo inglese). Uno studio pubblicato su AGU Advances indaga come questi processi fisici potrebbero cambiare a causa del riscaldamento globale e del ritiro del ghiaccio marino. Il lavoro utilizza misurazioni e modelli avanzati per descrivere, con un livello di dettaglio senza precedenti, come il vento, le maree, l’afflusso di acqua dolce e il raffreddamento influenzano questa corrente e, di conseguenza, il clima di diverse regioni del mondo.
Il meccanismo nascosto che trasforma l’acqua dell’Artico
Il nuovo rapporto rivela che l’Oceano Artico agisce come un complesso sistema di circolazione, tecnicamente denominato “doppio estuario”, che elabora instancabilmente le acque provenienti dall’Atlantico prima di restituirle verso sud. Analizzando i flussi attraverso le quattro grandi porte d’ingresso alla regione (gli stretti di Fram, Davis e Bering, insieme all’apertura del Mare di Barents), gli scienziati hanno scoperto che questo oceano funziona come un gigantesco macchinario di classificazione azionato da forze fisiche opposte.
Da un lato, lo studio descrive in dettaglio che un’immensa massa d’acqua, pari a circa 1,8 milioni di metri cubi al secondo (1,8 Sverdrups), viene spinta dalle profondità verso la superficie. Questa risalita è causata da ciò che gli esperti descrivono come una miscela turbolenta: l’energia delle maree e del vento agita l’oceano come se fosse un frullatore, mescolando l’acqua salata con acqua più dolce e leggera fino a farla galleggiare. Contemporaneamente, avviene il processo inverso con una magnitudo simile: circa 1,5 milioni di metri cubi al secondo diventano più pesanti e affondano verso il fondo marino.
Questo fenomeno di affondamento ha un motore diverso e si verifica principalmente nel Mare di Barents, una zona che funge da radiatore esposto all’atmosfera polare. Essendo privo di ghiaccio, l’oceano cede il suo calore all’aria gelida, provocando il raffreddamento dell’acqua, che acquista densità e scende rapidamente.
Gli autori avvertono che l’importanza critica di questo meccanismo non si adatta facilmente ai modelli teorici tradizionali, che tendevano a semplificare la regione concentrandosi su altri punti di scambio come lo Stretto di Fram. In questo modo, sottovalutavano il peso reale sia del raffreddamento superficiale che dell’energia delle maree nel meccanismo climatico globale.
Come il team scientifico ha misurato e decifrato i processi interni
Per ottenere questa radiografia senza precedenti dell’oceano, il team scientifico ha utilizzato una combinazione di tecnologia satellitare e misurazioni dirette sul campo. La ricerca si è basata su un insieme di dati ad alta risoluzione che integra osservazioni dell’acqua e del ghiaccio effettuate simultaneamente nei punti chiave di accesso all’Artico.
A ciò si è aggiunto l’uso di modelli climatici avanzati che hanno permesso di simulare l’interazione tra vento e calore sulla superficie del mare, consentendo di affinare le stime su come le masse d’acqua si trasformano in base alla loro densità.
Per affinare la precisione, lo studio ha sostituito le vecchie deduzioni teoriche con dati reali sul calore e sull’acqua dolce osservati in situ. Utilizzando una tecnica nota come “modello a scatole”, che isola sezioni dell’oceano per misurarne il comportamento interno, gli scienziati hanno scoperto che la trasformazione dell’acqua dipende da un equilibrio di forze diviso per zone: la turbolenza domina negli strati superiori, mentre i flussi di temperatura e salinità governano le profondità. Questi risultati, con un margine di incertezza del 25%, sono considerati rappresentativi delle dinamiche dell’Artico nell’ultimo decennio.
Venti, maree e scioglimento dei ghiacci: forze che ridisegnano la circolazione globale
Lo studio avverte che il ghiaccio marino agisce storicamente come uno scudo protettivo, quindi, quando scompare a causa degli aumenti sempre più marcati della temperatura, il vento colpisce direttamente la superficie dell’acqua. In questo modo, trasferisce la sua energia con molta più efficienza.
Questo fenomeno provoca ciò che gli scienziati chiamano uno “spin-up” o accelerazione del sistema: l’oceano Artico inizia a muoversi più velocemente e a mescolarsi con maggiore violenza. Sebbene gli autori riconoscano che le conseguenze esatte di questo aumento della turbolenza sul clima globale sono ancora incerte, il meccanismo di cambiamento è già in atto.
Ciò che accade nell’Artico non rimane lì, ma si espande ad altre regioni. Questo oceano funziona come il terminale nord del grande “nastro trasportatore” dell’Atlantico (AMOC), un sistema vitale che regola il clima in Europa e Nord America. Lo studio mette in guardia contro la crescente “atlantificazione”: l’Artico riceve sempre più acqua calda dall’Atlantico, il che potrebbe alterare l’esatta combinazione di temperatura e salinità che permette alle correnti globali di funzionare correttamente. Qualsiasi cambiamento in questo delicato equilibrio interno ha il potenziale di destabilizzare il clima in aree molto lontane dal polo.
Infine, i ricercatori sottolineano che questi nuovi dati fungono da “prova di realtà” per la scienza del clima. Quantificando con precisione il funzionamento attuale dell’Artico, lo studio offre uno strumento fondamentale per calibrare i modelli informatici che prevedono il futuro, consentendo di adeguare le proiezioni sul cambiamento climatico con una precisione prima impossibile.
