Preservare la memoria climatica “archiviando” i ghiacciai

Il ghiaccio reperito nei ghiacciai di montagna contiene un'elevata quantità di informazioni sui cambiamenti della composizione dell'aria, del clima e dell'ambiente nel tempo come le variazioni di temperatura, le concentrazioni atmosferiche di gas a effetto serra, le emissioni di aerosol da fonti naturali e gli inquinanti industriali artificiali. Questi dati sono di inestimabile valore per gli scienziati. Sfortunatamente, in molte regioni del mondo, i ghiacciai si stanno ritirando inesorabilmente, come conseguenza del riscaldamento globale e ciò mette a repentaglio anche questi archivi glaciali, che sono estremamente fragili. Dobbiamo agire ora se vogliamo preservare le informazioni geochimiche memorizzate in alcuni nuclei di ghiaccio.

A questo ritmo, si prevede che entro la fine del XXI secolo, tutti i ghiacciai trovati al di sotto di 3.500 metri nelle Alpi e 5.400 metri nelle Ande saranno completamente scomparsi.

© Fondation UGA

Obiettivo del progetto: raccogliere, analizzare e conservare i nuclei glaciali per comprendere meglio i cambiamenti nella composizione dell'aria

Abbiamo ancora una comprensione frammentaria di come la qualità dell'aria sia cambiata nel corso dei secoli. Un database di analisi atmosferiche, accessibile a tutti, ci permetterà di comprendere meglio le cause di queste variazioni. L’obiettivo del progetto Ice Memory è di prelevare campioni di ghiaccio, analizzarli utilizzando metodi all'avanguardia e creare un riserva per i nuclei di ghiaccio in Antartide. Lo scopo è quello di conservare e studiare i nuclei di ghiaccio oggi in modo che le generazioni future possano continuare questo lavoro di analisi e comprendere meglio il cambiamento climatico.

Ice Memory: preservare la preziosa eredità del ghiaccio

L’attività: perforare 20 ghiacciai in 20 anni

Lanciato nel 2015 dai glaciologi francesi e italiani, il programma Ice Memory mira a perforare venti ghiacciai nei prossimi due decenni; le prime missioni di perforazione sono state completate in Francia, Bolivia e Russia. Il lavoro si divide in tre fasi:

1. raccogliere campioni di ghiaccio scelti per il loro valore scientifico. Questi campioni appartengono a tutta l'umanità, quindi una struttura di governance internazionale stabile garantirà che siano utilizzati in modo parsimonioso e appropriato;
2. effettuare ora analisi sui nuclei di ghiaccio per iniziare ad acquisire conoscenze e creare una banca dati aperta alla comunità scientifica internazionale;
3. costruire una riserva in Antartide per la conservazione a lungo termine dei preziosi nuclei di ghiaccio in una grotta scavata sotto la neve (un congelatore naturale alla temperatura di -54° C) presso la base di Concordia gestita congiuntamente da squadre francesi e italiane.

Patrick Ginot © Fondation UGA

Campionatura del nucleo di ghiaccio, analisi dei dati, preparazione della riserva: scopri di più sul progetto

1. Cosa succede durante la campionatura dei nuclei di ghiaccio?

I nuclei di ghiaccio sono campioni cilindrici estratti perforando un ghiacciaio. Contengono informazioni di valore relative alle passate variazioni nella composizione dell’aria atmosferica: tracce di metalli pesanti, acidi, sostanze inquinanti o gas che risalgono a secoli fa. Negli ultimi decenni, i nuclei di ghiaccio non polari sono stati utilizzati per studiare a fondo il clima dei giorni nostri. Analizzando questi campioni, i glaciologi hanno scoperto l'intensa accelerazione del riscaldamento globale e sono stati in grado di studiare l'inquinamento causato da attività umane o calamità naturali. Nel corso del progetto Ice Memory sono già stati raccolti quattro campioni per la futura conservazione in Antartide.

2. Qual è lo scopo delle analisi?

Durante ogni missione di perforazione, uno dei nuclei viene accuratamente analizzato utilizzando metodi aggiornati per comprendere i cambiamenti climatici e stabilire un database di riferimento. Ciò aiuta a ricostruire i cambiamenti nella composizione dell'aria e del clima, a determinare le principali fonti e cause dell'inquinamento atmosferico e a stimarne l'impatto sulla salute studiando i cicli di azoto e zolfo e le fonti di combustione della biomassa a livello regionale. Per farlo, le molecole e le particelle emesse e intrappolate nei nuclei di ghiaccio devono essere identificate (fuliggine carbonica, K+, NH4+, NO3-, Levoglucosan, mannosano, galattosiano, S, Mn, Rb, e così via) e le loro variazioni nel periodo di tempo devono essere valutate utilizzando l'archivio glaciale di ciascun sito di campionamento. Queste analisi sono eseguite dal team ICE3 dell'Istituto di Geoscienze Ambientali (IGE) dell'Università di Grenoble Alpes¹, sotto la direzione di Patrick Ginot. Il loro lavoro utilizza le tecniche di analisi all'avanguardia presenti nel nuovo laboratorio IGE noto come PANDA², tra cui: diverse tecniche di separazione (GC, IC e ultrafiltrazione),  rilevazione (ICPMS), accoppiamento strumentale (IC-MS, IC-MS/MS), e spettrometria di massa a flusso continuo isotopica (CF-IRMS), tecniche innovative che coinvolgono colture batteriche. Il team IGE è uno degli unici due team in tutto il mondo ad avere padronanza di questa gamma di metodi analitici. Tutti i dati elaborati per la sezione "impatto sulla salute" del progetto sono condivisi con un altro programma di ricerca sostenuto dalla Air Liquide Foundation, Predict'Air.

3. Cos’è esattamente una riserva?

L'istituto polare francese Paul-Emile Victor (IPEV) e il programma nazionale di ricerca antartica italiana (PNRA) stanno lavorando per costruire una grotta di stoccaggio presso la stazione di ricerca franco-italiana Concordia situata a 3.233 metri sul livello del mare sull'altopiano antartico. La temperatura media è di -54° C e scende a -84° C in inverno. Nonostante la natura remota e isolata del sito, la catena logistica esistente e la temperatura estremamente stabile trovata a dieci metri di profondità nella neve lo rendono il luogo ideale per conservare campioni di ghiaccio e preservare gli archivi climatici.

Per maggiori informazioni, visita il sito Ice Memory.
 

Il contributo della Air Liquide Foundation

La Air Liquide Foundation contribuisce con 250.000 euro ai costi delle missioni di perforazione del nucleo in Bolivia e Russia, ai costi di acquisizione di container per la grotta di stoccaggio in Antartide e all'acquisto di attrezzature analitiche all'avanguardia per i nuclei di riferimento,centralizzati nella nuova piattaforma analitica IGE, PANDA².

¹ L'unità di ricerca mista di Grenoble Alpes University, CNRS, Grenoble-INP e l'Istituto di ricerca per lo sviluppo.
² La piattaforma di analisi dedicata agli archivi glaciali (Plateau Analytique Dédié aux Archives glaciaires).