Un gruppo di matematici della University of Utah ha condotto uno studio su come l’acqua dell’oceano, satura di sale, scorre attraverso il ghiaccio del mare. Una ricerca che promette di migliorare le previsioni sull’impatto che il riscaldamento globale avrà sui banchi di ghiaccio polari.

Nel numero corrente della rivista Geophysical Research Letters il gruppo di ricerca del professor Ken Golden ha dimostrato che il movimento dell’acqua salata verso l’alto o verso il basso attraverso il blocchi di ghiaccio galleggianti nel mare segue le “regole del trasporto universale”. “Ciò significa – spiega Golden – che le formule che descrivono come l’acqua scorre tra le rocce sedimentarie della crosta terrestre possono essere applicate anche allo studio del movimento dell’acqua salata tra i banchi di ghiaccio, nonostante i dettagli microstrutturali delle rocce siano molto diversi da quelli del ghiaccio marino”.

Secondo il matematico quindi, lo studio di diversi materiali porosi, compreso il ghiaccio anche su altri pianeti (come ad esempio su Europa, la luna di Giove), dovrebbe seguire sempre le stesse regole. L’ American Geophysical Union (AGU), che pubblica la rivista su cui è apparso l’ultimo articolo, ritiene che il ghiaccio marino sia molto importante perché è contemporaneamente “un indicatore ed un regolatore del cambiamento climatico, dato che il suo assottigliamento e il suo ritiro mostrano gli effetti del riscaldamento climatico e la sua presenza riduce notevolmente il riscaldamento degli oceani polari. La permeabilità del ghiaccio marino e la sua capacità di trasportare acqua salata sono fattori importanti per molti problemi della geofisica e della biologia, ma rimangono poco conosciuti.”

L’AGU ritiene che la ricerca mostri per la prima volta “un quadro unitario della permeabilità del ghiaccio del mare” e spieghi come tale permeabilità al movimento dell’acqua salata vari con la temperatura e la salinità del ghiaccio. “Uno degli aspetti più importanti dei banchi di ghiaccio sul mare è il ruolo che svolgono nel processo di assorbimento o riflessione dei raggi solari da parte della Terra” afferma Golden. “Una distesa di ghiaccio bianco riflette i raggi solari, mentre l’oceano li assorbe”.

Le previsioni del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) che affermano che “la banchisa artica nel periodo estivo potrebbe scomparire tra 2050-2100 si basano proprio su questi tipi di considerazioni”, aggiunge il matematico.
“Ora che abbiamo una comprensione molto più solida di come la permeabilità dipende dalle variabili del ghiaccio marino, cioè temperatura e salinità, i nostri risultati possono contribuire a fornire rappresentazioni più realistiche del ghiaccio marino nei modelli che descrivono il clima mondiale, contribuendo ad affinare le previsioni per i cambiamenti climatici e gli effetti del riscaldamento globale”.
Questi risultati “possono anche aiutare a capire come gli ecosistemi polari risponderanno al cambiamento climatico”, afferma Golden, “dato che i processi biologici nelle regioni polari dipendono dal flusso di acqua salata attraverso il ghiaccio del mare.”

I ricercatori hanno descritto il flusso di acqua salata attraverso il ghiaccio ed il flusso delle acque sotterranee attraverso i sedimenti mediante dei modelli matematici utilizzati in fisica per descrivere alcuni fenomeni su scala atomica nei metalli.
“Queste formule mostrano l’universalità, il che significa che il risultato finale non dipende dai dettagli del modello o del sistema, ma solo dalla sua dimensione” conclude  Golden “mentre le grandi classi di modelli astratti obbediscono a questo principio, materiali reali spesso non lo fanno. Quindi è sorprendente che un complesso materiale reale come il ghiaccio marino in realtà obbedisca a queste formule.”

a cura di Alice Sepe