18.000 anni fa, lo “Zealandia Switch” ha decimato i ghiacciai della Terra. Ora sta tornando?

Un nuovo meccanismo che spiega un rapido cambiamento alla fine dell'ultima era glaciale - chiamato Zealandia Switch - si basa su prove moreniche della Nuova Zelanda. Questa nuova ipotesi mette in discussione una visione di lunga data sul perché i ghiacciai siano cambiati nel recente e lontano passato

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All’inizio di questo mese, è finita l’ultima indagine annuale sul limite delle nevicate di fine estate sull’Isola del Sud della Nuova Zelanda (Te Waipounamu), fornendo una visione a volo d’uccello di come si sono comportati i ghiacciai nell’ultimo anno.

Questa raccolta di foto aeree si aggiunge a una prospettiva di quasi mezzo secolo di impatti inconfutabili e drammatici del cambiamento climatico sui paesaggi ghiacciati della Nuova Zelanda.

Per dirla senza mezzi termini, i ghiacciai della Nuova Zelanda sembrano emaciati. Un’altra ondata di caldo marino nel Mar di Tasman ha punteggiato l’anno più caldo mai registrato a livello nazionale alla fine del 2021, bagnando le Alpi meridionali di calore. Quel modello è continuato nell’estate del 2022 nell’emisfero australe.

Mentre i ghiacciai della Nuova Zelanda continuano a sentire il calore e a restringersi, il substrato roccioso che non vede la luce del giorno da secoli viene esposto. I bacini pieni di acqua di disgelo iniziano a moltiplicarsi in tutto il paesaggio. In molti casi, un anello di terra e roccia attorno ad alcuni dei più grandi laghi della Nuova Zelanda segna il punto in cui un tempo arrivava il ghiaccio.

Attualmente, la ricerca sta esplorando queste creste rocciose esposte per ripercorrere la storia climatica della Nuova Zelanda.

Impronte digitali di cambiamento nel paesaggio

I cumuli di rocce a forma di cresta lasciati dai ghiacciai in ritirata sono chiamati morene. Direttamente di fronte ad alcuni dei più grandi ghiacciai delle Alpi meridionali, fresche morene delimitano laghi dai colori turchesi, con il ghiaccio che si stacca al loro interno. Questa scena non lascia spazio alla negazione del rapido ritiro del ghiaccio dal paesaggio alpino.



A valle, morene più estese sono avvolte come nastri attorno a imponenti bacini lacustri che giacciono lungo il margine delle Alpi meridionali. Alcune di queste morfologie si estendono per chilometri e illustrano che il ghiaccio era molto più esteso in passato.

file 20220330 6008 1kzr3tkI laghi Mueller, Hooker e Tasman circondati da morene, nel Parco Nazionale del Monte Cook. (Andrew Lorrey, CC BY-SA)

Sappiamo che i processi che hanno formato quelle morene devono essere stati simili a quelli che osserviamo oggi. Ma quanti anni hanno? Cosa è successo all’enorme ghiaccio che c’era una volta e perché si è ritirato?

Un nuovo meccanismo che spiega un rapido cambiamento alla fine dell’ultima era glaciale – chiamato Zealandia Switch – si basa su prove moreniche della Nuova Zelanda. Questa nuova ipotesi mette in discussione una visione di lunga data sul perché i ghiacciai siano cambiati nel recente e lontano passato.

Sebbene lo Zealandia Switch si concentri sul ritiro globale del ghiaccio per la preistoria, pensiamo che possa anche spiegare cosa sta succedendo in questo momento a questi ghiacciai.

file 20220404 20 3dd6zc(Mappa: David Barrell, GNS Science; Foto: Aaron Putnam e George Denton, Università del Maine, CC BY-SA) – A sinistra: la mappa mostra le morene del lago Ohau e del lago Pukaki, con la loro età espressa in migliaia di anni prima del presente. A destra: le morene del lago Pukaki (A) e del lago Ohau (B) indicano che il ghiaccio si è ritirato rapidamente 18.000 anni fa.

Indizi da un continente quasi sommerso

I geologi glaciali utilizzano isotopi chimici rari intrappolati nelle rocce per tracciare la storia della superficie terrestre con una tecnica chiamata datazione dell’esposizione della superficie cosmogenica.

Questo metodo misura per quanto tempo le rocce trovate sulla superficie oggi sono state esposte ai raggi cosmici. I massi che sono stati trasportati all’interno di ghiaccio che scorre hanno una storia di esposizione zero.

Quando vengono lasciati cadere su una morena ed esposti ai raggi cosmici provenienti dallo spazio esterno, il loro “orologio cosmico” parte e i rari isotopi iniziano ad accumularsi all’interno dei minerali nella roccia.

Una volta stabilite le date di esposizione per i massi morenici, queste vengono collegate a mappe dettagliate che delineano le sequenze di avanzamento e ritiro del ghiaccio. Le principali morene intorno ai laghi delle Alpi centro-meridionali – Pukaki, Tekapo e Ōhau – ora hanno centinaia di risultati che mostrano un rapido cambiamento avvenuto circa 18.000 anni fa.

Al largo del Mar di Tasmania, i microfossili dei nuclei di sedimenti indicano che le correnti oceaniche e i confini si sono spostati esattamente nello stesso momento. La modellazione climatica può spiegare i cambiamenti simultanei della terra e del mare attraverso un importante cambiamento dei venti occidentali dell’emisfero meridionale sul continente quasi sommerso della Zealandia, da cui l’ipotesi del Zealandia Switch.

Quando il Zealandia Switch si accende e fa girare i venti meridionali, aiuta a promuovere l’esportazione di vapore acqueo dai tropici e gli schemi di circolazione atmosferica che guidano il riscaldamento in entrambi gli emisferi. Se l’ipotesi Zealandia Switch verrà confermata, allora la storia delle origini dell’era glaciale quaternaria e del loro impatto sul clima globale, sugli ecosistemi vegetali e sulla fauna antica dovrà essere riscritta.

Lo Zealandia Switch e la perdita di ghiaccio

Avanti veloce di 18.000 anni e i venti meridionali del cambiamento sono di nuovo in movimento. Le acque subtropicali vengono pompate nel Mar di Tasmania, provocando ondate di caldo marine più frequenti. Le temperature della Nuova Zelanda sono alle stelle.

Fiumi atmosferici carichi di umidità tropicale stanno penetrando alle latitudini antartiche portando con sé temperature record. La situazione attuale ha i segni distintivi dello Zealandia Switch che giocano un ruolo rafforzato, ma questa volta la Terra si trova in uno stato interglaciale piuttosto che in uno stato di era glaciale.

L’ultima ricerca sui ghiacciai delle Alpi meridionali mostra che le temperature della stagione calda australe e una tendenza al rialzo del limite delle nevicate sono strettamente legate. Anche la tendenza al rialzo del limite delle nevicate sta accelerando a un ritmo allarmante.

file 20220404 20 6gyhmw(Andrew Lorrey, CC BY-SA) – Sopra:  il limite delle nevicate estive della Nuova Zelanda (noto anche come altitudine della linea di equilibrio della Nuova Zelanda) ha continuato a salire negli ultimi anni. Si prevede che entro il prossimo decennio sarà almeno 200 m al di sopra dell’altitudine media 1981-2010. 

Una serie di anni estremamente caldi con limiti di neve eccezionalmente alti che stanno guidando questo andamento sono stati collegati alle emissioni di gas serra di origine antropica. Conclusioni simili sono state tratte per la recente accelerazione della perdita di ghiaccio globale.

file 20220401 19 f6u731(Riprodotto da Lorrey et al. 2022, CC BY-SA) – Sopra:  l’aumento del limite delle nevicate sta accelerando nelle Alpi meridionali. Si prevede che entro il 2035 molti ghiacciai monitorati da NIWA si avvicineranno all’estinzione. 

Queste connessioni aumentano la possibilità che le attività umane abbiano spostato lo Zealandia Switch a un livello più alto della posizione “ON” e potrebbe rimanere bloccato lì per il prossimo futuro.

Se ciò che si svolge è qualcosa di simile a quando lo Zealandia Switch ha ridotto l’era glaciale durante l’ultima cessazione glaciale, possiamo aspettarci impatti di riorganizzazione climatica grandi, rapidi e globali.

I cambiamenti futuri potrebbero anche portare all’inizio della fine – una conclusione definitiva – per molti ghiacciai a nord ed a sud.La conversazione

Andrew Lorrey , Principal Scientist & Program Leader di Southern Hemisphere Climates and Environments, National Institute of Water and Atmospheric Research ; Aaron Putnam , Professore Associato, Università del Maine ; David Barrell , Geologo e geomorfologo, GNS Science ; George Denton , Professore, Università del Maine , e Joellen Russell , Professore, Università dell’Arizona.

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