Le ultime settimane sul ghiaccio – e poi di nuovo a casa

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Non solo i ghiacci artici si sono sciolti sotto i nostri piedi a una velocità da record, ma la spedizione è anche volata via troppo in fretta. Siamo tornati all'istituto dall'inizio di settembre e stiamo svolgendo le nostre "normali" attività. Troppo presto torneremo alla routine quotidiana e sarà ancora più importante riepilogare prontamente e classificare e scrivere le nuove scoperte in un contesto scientifico. Ci sembra quindi un buon momento per scrivere la terza e ultima parte di questo blog di spedizione.

Questo testo è stato tradotto automaticamente.

Con l'avanzare del riscaldamento globale e la diminuzione dell'estensione e della concentrazione dei ghiacci di anno in anno, l'Artico e l'ecosistema artico stanno subendo grandi cambiamenti. Dove un tempo c'erano ghiacci permanenti e spessi, oggi ci sono a volte solo miseri resti. È chiaro che i cambiamenti nelle regioni polari hanno conseguenze climatiche globali. Per valutare le conseguenze di questi cambiamenti, dobbiamo comprendere i processi coinvolti. La spedizione CONTRASTS mirava proprio a questo. CONTRASTI perché l'obiettivo è mostrare le differenze tra i vari regimi glaciali: il ghiaccio di oggi, quello del futuro e quello del passato.

Il ghiaccio tipico del presente si forma nell'Artico centrale, fa parte della deriva transpolare ed è un mix di ghiaccio mono e biennale. Il ghiaccio del futuro sarà purtroppo solo stagionale: si forma in inverno e si scioglie completamente in estate. I ghiacci del passato sono caratterizzati da ghiacci pluriennali; ghiacci che si formano e sopravvivono per diversi anni, ad esempio nel sistema del Beaufort Gyre.

Non è presto detto. Ci siamo avvicinati alle tre banchise delle diverse zone quattro volte ciascuna con il Polarstern, ma la prima banchisa della zona marginale purtroppo non è sopravvissuta al terzo giro. Si è rotta in pezzi ed è andata alla deriva in territorio russo. Questo avrebbe significato che le boe di misurazione installate sulla banchisa sarebbero andate perse, ma grazie alla deriva nelle acque norvegesi siamo riusciti a ripescarne la maggior parte. Le boe di misurazione autonome erano solo una cosa. L'altra, già nota nei precedenti post del blog, erano le nostre misurazioni sui galleggianti. Uno dei nostri due obiettivi principali era quello di caratterizzare fisicamente il "materiale misterioso" sul ghiaccio marino. Quella che da lontano sembra neve, in realtà ha poco a che fare con la neve che conosciamo sulle Alpi. Scientificamente, si chiama "strato di diffusione superficiale" (SSL). Anche questo strato è formato dalla neve che cade in inverno, ma è caratterizzato principalmente dai processi di fusione e congelamento di acqua dolce e salata e dalle variazioni del bordo libero con i relativi "allagamenti e drenaggi". Grazie alle somiglianze fisiche con la neve, tuttavia, possiamo ancora utilizzare gli strumenti e i metodi di misurazione della neve che ci sono familiari. L'obiettivo principale di CONTRASTS è quello di registrare statisticamente la differenza tra i regimi di ghiaccio e l'eterogeneità dei singoli banchi, per poter parametrizzare con maggiore precisione i processi nei modelli climatici. Il nostro compito è quindi quello di misurare l'eterogeneità delle proprietà superficiali della neve o della SSL, e chiunque abbia dimestichezza con la statistica si renderà subito conto che quanto più diligentemente e quanto più si misura, tanto migliori saranno le statistiche. Abbiamo preso a cuore questo concetto e abbiamo cercato di sfruttare ogni minuto sul ghiaccio. Naturalmente, ci sono stati giorni in cui avremmo voluto essere a casa e abbiamo maledetto l'ennesima misurazione su un transetto. Ad essere sinceri, tenere mille volte uno strumento sulla superficie della neve, premere un pulsante e poi aspettare cinque secondi prima di poter passare alla posizione di misurazione successiva può essere piuttosto monotono. È stato certamente un vantaggio che noi tre ci conoscessimo già molto bene e fossimo in grado di motivarci a vicenda nei giorni di pausa.

La seconda attenzione è stata rivolta alle misurazioni con lo schermo e la termocamera per misurare i flussi di calore turbolento vicino al suolo. L'umidità costantemente elevata e la formazione di ghiaccio sullo schermo sono stati fattori limitanti, che hanno impedito di misurare la temperatura dell'aria in modo indisturbato. Ciononostante, abbiamo posizionato il dispositivo di misurazione su ogni galleggiante, ma abbiamo steso lo schermo stesso solo quando le previsioni del meteorologo della spedizione erano promettenti. Il capospedizione ha persino fatto aspettare l'intero equipaggio e ha ritardato il viaggio di ritorno per permetterci di approfittare di una breve finestra di tempo libera dalla nebbia. Con la coscienza un po' sporca, eravamo in tre e una guardia orso sul ghiaccio e ci siamo sentiti molto sollevati quando la nebbia si è finalmente alzata e abbiamo potuto effettuare le misurazioni per altre due ore.

Siamo tornati a casa soddisfatti con un gran numero di misurazioni. Le singole misurazioni non sono di per sé nulla di entusiasmante. Tuttavia, come dimostrano le prime analisi di queste innumerevoli misurazioni, esistono chiare differenze tra i regimi di ghiaccio e nella progressione stagionale. Sebbene la spedizione e il lavoro sul campo siano stati davvero entusiasmanti e variegati, il vero thriller è solo all'inizio. L'analisi dei dati, il collegamento dei propri dati con quelli oceanici, glaciali o atmosferici per comprendere i processi: è qui che inizia la seconda parte del lavoro. Ed è qui che il cuore del ricercatore batte decisamente più forte.

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Installazione dello schermo per misurare i flussi di calore turbolenti. Le condizioni di nebbia spesso prevalenti hanno causato il congelamento dello schermo, impedendo il funzionamento della misurazione. Abbiamo quindi installato lo schermo solo quando la nebbia si è diradata. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Appendere il telo non appena le condizioni meteorologiche relative alla velocità del vento e al pericolo di ghiacciamento lo consentono. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Allestimento completo per la misurazione dei flussi termici turbolenti nel punto di transizione tra il bacino di fusione e la neve. Oltre allo schermo e alla termocamera protetta dalla tenda, erano presenti anche due stazioni meteorologiche. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Slitta Nansen con tutto il materiale necessario per le misurazioni del flusso termico turbolento. Prima di arrivare alla banchisa successiva, abbiamo caricato la slitta in modo tale che potesse essere sollevata sul ghiaccio con la gru della nave. In questo modo, una volta arrivati, abbiamo potuto iniziare immediatamente e perdere il minor tempo possibile per le misurazioni. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Nei casi “favorevoli” abbiamo potuto trasportare la slitta Nansen con lo skidoo fino al punto di misurazione desiderato. Tuttavia, quando le distanze erano brevi o la solidità del ghiaccio non era al di sopra di ogni dubbio, abbiamo semplicemente spinto la slitta a mano. (Foto: Ruzica Dadic / SLF)
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Misurazioni consecutive su un transetto definito. Nell'immagine sono riportate le misurazioni della riflettanza con SnowImager e profili paralleli della neve in condizioni di superficie piuttosto omogenee. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Misurazioni SnowImager su un transetto definito con maggiore eterogeneità. Qui il passaggio da condizioni di innevamento a una pozza ghiacciata. L'albedo di queste due diverse superfici differirà di diversi ordini di grandezza, come risulterà evidente dalle misurazioni SnowImager. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Eterogeneità delle condizioni del ghiaccio nella fase di scioglimento estivo. Da una prospettiva a volo d'uccello, diventa subito chiaro che non è possibile indicare le caratteristiche della superficie con un unico valore. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Profilo nevoso quasi tradizionale sul ghiaccio marino. Le “altezze della neve” tipiche erano dell'ordine di pochi centimetri. Raramente siamo riusciti a scavare davvero, ma quando c'era più neve siamo stati ancora più felici. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Strato di diffusione superficiale. Strutture di ghiaccio grandi alcuni centimetri con sottili canali. Per la tomografia computerizzata di tali strutture abbiamo dovuto ritagliare con molta pazienza campioni cilindrici del diametro di 9 centimetri senza distruggerli. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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La nostra «vecchia signora». La Polarstern è la nostra casa durante la spedizione. Normalmente la Polarstern veniva ancorata al ghiaccio con delle cime. Tuttavia, poiché qui il ghiaccio era già molto sottile, le ancore non avrebbero tenuto, motivo per cui la nave è rimasta costantemente leggermente premuta contro il bordo del ghiaccio con i propulsori trasversali (thruster). (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Condizioni estive di scioglimento sul lastrone di ghiaccio. Qui bisogna spesso cercare un passaggio tra la nave e il punto di misurazione per non bagnarsi i piedi. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Tra una stazione di rifornimento e l'altra non è stato necessario rompere il ghiaccio molto spesso, ma a volte è stato necessario farlo. Grazie alle immagini satellitari giornaliere e al confronto con il radar della nave, è stato possibile individuare con estrema precisione le zone libere dal ghiaccio e il tempo di transito tra le stazioni è stato per lo più più breve del previsto. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)
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Operazione di salvataggio delle stazioni di misurazione autonome (boe) del lastrone di ghiaccio 1 dalla zona periferica, che dopo il terzo giro si è completamente frantumato. Le boe sono state prima trasportate dalla corrente nel territorio russo, dove non potevamo andare. Fortunatamente sono poi tornate nella zona norvegese, dove abbiamo potuto localizzarne la maggior parte e recuperarle dall'acqua. (Foto: Matthias Jaggi / SLF)

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