Un nuovo studio pubblicato su Nature Geoscience suggerisce che la calotta glaciale antartica abbia subito un cambiamento drastico circa un milione di anni fa, diventando molto più reattiva alle variazioni del clima terrestre.
La ricerca, condotta da scienziati dell’IBS Center for Climate Physics (ICCP) presso la Pusan National University in Corea del Sud, offre nuove prospettive su come le enormi calotte glaciali reagiscono ai cambiamenti climatici a lungo termine e su cosa ciò potrebbe significare per il futuro innalzamento del livello del mare.
Oggi, l’Antartide contiene la più grande massa di ghiaccio del pianeta e svolge un ruolo fondamentale nella regolazione del livello globale del mare. Circa un milione di anni fa, la Terra ha vissuto una profonda transizione climatica in cui le ere glaciali sono diventate più lunghe, più fredde e più intense. Gli scienziati si riferiscono a questo periodo come alla Transizione del Pleistocene medio. Sebbene i ricercatori conoscano questo cambiamento da decenni, non è ancora chiaro come la calotta glaciale antartica abbia reagito.
Simulazione di 3 milioni di anni di storia climatica
Uno dei maggiori ostacoli è stata la mancanza di dati climatici realistici a lungo termine, necessari per testare il comportamento delle calotte glaciali in condizioni antiche.
Per risolvere questo problema, il team ha utilizzato una simulazione paleoclimatica avanzata, sviluppata di recente presso l’ICCP, che ricostruisce i modelli climatici globali degli ultimi 3 milioni di anni. La simulazione ha fornito dati dettagliati su temperatura e precipitazioni, che i ricercatori hanno inserito nel modello calotta glaciale-piattaforma di ghiaccio della Penn State University.
Questo modello traccia i cambiamenti nel movimento, nello spessore, nella temperatura e nell’altitudine della calotta glaciale in Antartide e nell’emisfero settentrionale. Simula inoltre il comportamento delle piattaforme di ghiaccio galleggianti, comprese quelle presenti nei mari di Ross e di Weddell.
Utilizzando uno dei supercomputer più potenti della Corea del Sud, dedicato alla ricerca scientifica di base, il team ha prodotto un’immagine fisicamente coerente di come le principali calotte glaciali della Terra si sono evolute al variare delle condizioni climatiche nel corso del tempo.
Il ghiaccio antartico ha raggiunto una soglia critica
Le simulazioni hanno rivelato che l’Antartide ha adottato una modalità di comportamento completamente diversa dopo la transizione del Pleistocene medio.
I ricercatori hanno identificato una soglia critica di anidride carbonica atmosferica pari a circa 240 parti per milione. Una volta che i livelli di CO2 sono scesi al di sotto di tale soglia, il volume dei ghiacci antartici ha iniziato a reagire in modo molto più marcato alle variazioni di temperatura atmosferica e oceanica.
“Dopo questa transizione, la calotta glaciale antartica reagisce in modo molto più marcato ai cambiamenti delle forzanti climatiche. Ciò indica che il sistema non si evolve gradualmente, ma diventa più reattivo dopo aver superato una particolare soglia nel sistema climatico”, ha affermato la dottoressa Kyung-Sook Yun, ricercatrice presso l’IBS Center for Climate Physics e autrice principale dello studio.
Perché la calotta glaciale dell’Antartide si è espansa così rapidamente?
Secondo le simulazioni, diversi processi hanno agito in sinergia per accelerare la crescita dei ghiacci antartici dopo la transizione climatica avvenuta circa un milione di anni fa.
Innanzitutto, le temperature oceaniche più fredde durante le ere glaciali hanno ridotto lo scioglimento al di sotto di alcune porzioni della calotta glaciale antartica che si estendono sotto il livello del mare. Allo stesso tempo, il livello globale del mare era circa 50-100 metri più basso di oggi. Il abbassamento del livello del mare ha ridotto la pressione sulla roccia sottostante le piattaforme di ghiaccio antartiche, consentendo al terreno sottostante di sollevarsi lentamente. Questo sollevamento ha contribuito a un ulteriore ispessimento del ghiaccio costiero.
Insieme, questi meccanismi contribuirono a creare le calotte glaciali antartiche, più estese e persistenti, che in seguito definirono i cicli glaciali della Terra.
“I nostri risultati suggeriscono che la calotta glaciale antartica sia più sensibile alle forzanti esterne di quanto si pensasse in precedenza. Ciò solleva anche importanti interrogativi sulla sua futura risposta al riscaldamento globale”, ha affermato il professor Axel Timmermann, direttore del Centro di Fisica del Clima dell’IBS e coautore dello studio.
Cosa potrebbero significare questi risultati per il futuro
Lo studio evidenzia che le calotte glaciali potrebbero non sempre reagire ai cambiamenti climatici in modo lento e prevedibile. Al contrario, potrebbero improvvisamente passare a uno stato molto più sensibile dopo aver superato soglie climatiche critiche.
Secondo gli scienziati, comprendere queste transizioni improvvise è fondamentale per migliorare le proiezioni future sulla perdita di ghiaccio antartico e sull’innalzamento del livello globale del mare.
Abstract
Le simulazioni dei modelli di calotta glaciale mostrano che il continuo riscaldamento dovuto all’aumento delle concentrazioni di gas serra potrebbe portare a un rapido declino del volume della calotta glaciale antartica, con conseguente aumento dell’innalzamento globale del livello del mare e inondazioni costiere. È stato difficile confrontare tali modelli con i dati paleoclimatici a causa della mancanza di forzanti climatiche globali spazialmente continue, necessarie per guidare le simulazioni transitorie (che evolvono nel tempo). In questo studio, utilizziamo il modello di calotta glaciale-piattaforma di ghiaccio biemisferica della Penn State University e campi climatici realistici del Community Earth System Model per simulare l’evoluzione delle calotte glaciali globali negli ultimi 3 milioni di anni. Il nostro studio identifica un cambiamento di regime non lineare nella calotta glaciale antartica durante la transizione del Pleistocene medio, caratterizzato da una maggiore sensibilità della calotta glaciale al calo dei livelli di CO₂ atmosferica al di sotto di ~240 ppmv. Ulteriori esperimenti rivelano che la diminuzione delle temperature e del livello del mare in Antartide dopo la transizione del Pleistocene medio, combinata con le dinamiche del substrato roccioso e le variazioni del bilancio di massa del ghiaccio, ha accelerato la crescita della calotta glaciale antartica durante i periodi glaciali freddi. La nostra scoperta di comportamenti di soglia passati nella calotta glaciale antartica evidenzia il potenziale di risposte non lineari della calotta glaciale alle future forzanti climatiche e le loro implicazioni per i cambiamenti globali del livello del mare.
Materials provided by Institute for Basic Science. Note: Content may be edited for style and length.
Kyung-Sook Yun, Axel Timmermann. Increased sensitivity of the Antarctic Ice Sheet to decreasing CO2 across the Mid-Pleistocene Transition. Nature Geoscience, 2026; DOI: 10.1038/s41561-026-01979-2
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