ANTARTIDE

Antartide

fig. 1

L'A. è ancora oggi la regione meno conosciuta del mondo. Dalla sua remota collocazione geografica nella regione polare dell'emisfero australe, fa registrare temperature medie inferiori a −30 o −40 °C e detiene il record della temperatura più bassa mai registrata sul pianeta: −89 °C (fig. 1).

Il continente antartico ha una superficie pari a una volta e mezzo quella dell'Europa, è spazzato da venti che superano anche i 300 km/h e contiene il 90% del ghiaccio e della neve della Terra. Durante l'inverno, il ghiaccio marino estende la superficie del continente di oltre il 50% rispetto a quella dell'estate. La calotta glaciale antartica concentra il 90% dell'acqua dolce superficiale del pianeta, e se fondesse completamente determinerebbe un innalzamento globale del livello dei mari di oltre 65 metri.

Le ricerche hanno mostrato che, se dal punto di vista geografico l'A. è delimitata dalle terre emerse dell'emisfero australe a sud del 60° parallelo, dal punto di vista fisico, biologico ed ecologico occupa una regione più ampia e meno definita. Per quanto riguarda l'oceano, per es., vengono indicate come acque antartiche: in superficie quelle della corrente oceanica circumpolare antartica (localizzata intorno al 50° parallelo), e in profondità quelle delimitate dalla interfaccia instabile fra le acque fredde polari e quelle degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico; questo limite separa infatti il freddo oceano antartico, con il suo peculiare ecosistema, dalle acque temperate delle medie latitudini oceaniche australi. Per quanto riguarda l'atmosfera sono i limiti del vortice polare antartico che isolano il continente dalla circolazione atmosferica delle medie latitudini. Dal punto di vista geodinamico la regione è circoscritta dalla fascia degli epicentri dei terremoti che si sviluppano sui margini divergenti della placca litosferica antartica, che si estende, in alcune zone, sino a latitudini subtropicali. Dal punto di vista giuridico il Trattato antartico, firmato a Washington nel 1959, individua la regione antartica nei territori continentali e nelle aree oceaniche a sud del 60° parallelo. Lo studio dell'A. fornisce oggi un contributo fondamentale per la comprensione dei complessi meccanismi che agiscono a scala planetaria. Qualunque tentativo di salvaguardia dell'ambiente globale futuro dovrà basarsi sulle conoscenze che deriveranno dalle ricerche effettuate in Antartide. Lo sviluppo di questa regione dipenderà da un utilizzo degli spazi non ancora colonizzati del pianeta che preveda di conservare e non soltanto consumare risorse, in un quadro di cooperazione internazionale e di competizione basata sulla conoscenza scientifica.

Tra i numerosi risultati ottenuti dalle ricerche svolte negli ultimi anni in A., uno dei più importanti è sicuramente quello di un approfondito inquadramento climatico. I rapporti isotopici dell'ossigeno, misurati sui microfossili calcarei provenienti da sedimenti marini, hanno mostrato che la temperatura globale della Terra è diminuita negli ultimi 100 Ma (milioni di anni) di circa 7-8 °C. I primi strati di ghiaccio del continente antartico (ice sheets) iniziarono a formarsi circa 34 Ma fa, all'inizio dell'Oligocene, a seguito di un forte raffreddamento planetario, quando la temperatura globale terrestre era da 4 a 5 °C maggiore di quella attuale. Si ritiene che quell'epoca segnò il passaggio da una condizione climatica nella quale gli strati di ghiaccio antartici erano fortemente instabili, con cicli di sviluppo e declino, a una più stabile.

Un altro raffreddamento significativo è riferibile al periodo di 12-14 Ma fa, quando la temperatura globale era da 2 a 3 °C maggiore di quella attuale. Studi recenti mostrano che l'A. orientale venne coperta completamente da una calotta simile a quella odierna solo a partire da circa 12 Ma, nel medio Miocene, mentre l'A. occidentale solo a partire da circa 5 Ma, all'inizio del Pliocene. In quelle decine di Ma, alla diminuzione sistematica della temperatura globale si sovrapposero frequentemente cicli glaciali-interglaciali. Informazioni particolarmente preziose, e in alcuni casi uniche, provengono da recenti analisi dei ghiacci continentali antartici. In base al loro processo di formazione è stato possibile ottenere un profilo dettagliato delle condizioni climatiche dell'A. negli ultimi 800.000 anni. La neve precipitando include piccoli volumi di atmosfera; per effetto della pressione degli strati sovrastanti si trasforma in firn (o nevato) e infine in ghiaccio, aumenta di densità e sigilla l'aria intrappolata. Per mezzo di analisi chimiche e fisiche effettuate sulle 'carote' di ghiaccio prelevate a diverse profondità, è possibile ricostruire le caratteristiche di composizione dell'atmosfera presente al momento di ogni nevicata, ottenendo l'andamento delle variazioni climatiche.

fig. 2

Uno dei grandi progetti pluriennali di perforazione profonda del ghiaccio che ricopre l'A. è EPICA (European Project of Ice Coring in Antartica). Iniziato nel 1996, questo progetto ha l'obiettivo di ottenere informazioni sui cambiamenti climatici e atmosferici registrati dai ghiacci antartici. EPICA ha in particolare esaminato gli ultimi cicli glaciali-interglaciali, la variabilità climatica alla scala del millennio, le variazioni della percentuale dei gas a 'effetto serra', e le connessioni interemisferiche e regionali dei cambiamenti climatici. Al progetto partecipano diverse nazioni europee, tra le quali l'Italia. Due i siti di perforazione nel ghiaccio della calotta est-antartica: Dome C, nella base italo-francese di Concordia, e la Terra della Regina Madre. A Dome C si sono perforati 3270 m di ghiaccio e ricavati dati proxi rappresentativi degli ultimi 900.000 anni circa (fig. 2). Si è avuta conferma del fatto che gli ultimi 400.000 anni hanno visto 4 cicli glaciali-interglaciali, della durata di circa 100.000 anni ciascuno, con temperature globali lentamente decrescenti per diverse decine di migliaia di anni ma rapidamente ricrescenti, in poche migliaia di anni, all'incirca al valore attuale della temperatura. La periodicità è attribuita alla radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre alle alte latitudini dell'emisfero settentrionale, in seguito alla variazione della posizione della Terra rispetto al Sole. I fattori che entrano in gioco sono la variazione di eccentricità dell'orbita di rivoluzione terrestre, la precessione dell'asse di rotazione e la sua variazione di obliquità, in accordo con i cosiddetti cicli di Milanković. La parte più antica della carota prelevata nel ghiaccio, che fornisce informazioni sul periodo 400-900.000 anni fa, mostra invece una ciclicità prevalente di soli 40.000 anni, sempre interpretabile come una variazione orbitale di Milanković ma con una frequenza differente da quella osservata negli ultimi 400.000 anni. La differenza di temperatura tra valori massimi e minimi, registrata dalla carota, ha un'oscillazione massima di circa 11-12 °C negli ultimi 400.000 anni e di soli 7 °C nel periodo antecedente. Nuove perforazioni nella Terra della Regina Madre, un'area molto influenzata dall'Oceano Atlantico, dovrebbero permettere una maggiore risoluzione temporale e, al contempo, consentire di studiare quelle variazioni climatiche rapide e di breve periodo che sono state evidenziate nelle carote di ghiaccio della Groenlandia, e quindi di effettuare confronti fra i due emisferi, per la comprensione delle variazioni climatiche a scala globale.

Programma nazionale di ricerche in Antartide

La presenza italiana in A. è inquadrata nelle attività del Programma nazionale di ricerche in A., PNRA, istituito con la l. 10 giugno 1985, nr. 284. L'obiettivo principale della legge prevedeva lo svolgimento di un programma scientifico e l'adesione dell'Italia al Trattato antartico. L'adesione poteva avvenire soltanto dopo aver dimostrato interesse per l'A. conducendovi attività di ricerca scientifica, stabilendovi una base permanente, organizzando spedizioni scientifiche e istituendo un organismo nazionale di definizione e gestione dei programmi di ricerca. L'adesione è avvenuta nel 1987. Il Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca ha finanziato le attività nei venti anni successivi, con la prospettiva di proseguirle ancora in futuro. Le strutture realizzate dal Programma sono le stazioni permanenti di Baia Terra Nova (oggi Stazione Mario Zucchelli, dal nome del direttore esecutivo del Programma, scomparso nel 2003) e la Stazione Concordia, realizzata sul plateau antartico in collaborazione con la Francia. Dall'estate australe del 1985 al 2005, l'Italia ha svolto 20 spedizioni scientifiche in A., con la partecipazione di oltre 4000 tra ricercatori e tecnici.

La Stazione Mario Zucchelli si trova lungo la costa delle Northern Foothills a sud del Gerlache Inlet, nella Baia Terra Nova (Terra Vittoria del Nord, Mare di Ross), alla latitudine 74° 41' 42" S e longitudine 164° 07' 23" E. La Stazione è stata concepita per l'alloggio di ricercatori e tecnici durante le spedizioni estive, e fornisce supporto logistico anche ai ricercatori che operano in campi remoti. È fornita di laboratori di ricerca, e consiste in 7000 m² di edifici, idonei a ospitare circa 80 persone. A seguito di accordi di collaborazione tra il PNRA e l'Institut Français pour la Recherche et la Technologie Polaire (IFRTP), dal 1993 sono iniziate spedizioni italo-francesi presso Dome C e dal 1996 le attività logistiche per la costruzione di una stazione scientifica comune chiamata Concordia (75° 06' S, 123° 24' E): essa consiste in due edifici invernali di forma cilindrica poggiati direttamente sul ghiaccio (spesso in quel punto 3210 m); si trova a 1200 km dalla costa, occupa una superficie di 1500 m² e, infine, ospita circa 50 uomini addetti alle diverse funzioni. La temperatura media annua rilevata è di−50,8 °C, la minima di −84,4.

bibliografia

M. Del Freo, Orizzonte bianco, Milano 2000; M. Manzoni, La natura dell'Antartide, Milano 2001; Antartide: Terra di scienza e riserva naturale, a cura di C. Baroni, Siena 2001.