RICERCA ITALIANA     

7 Gennaio 2008

ANDRILL, perforare il passato per comprendere il clima del futuro

1138,54 metri al di sotto del fondale marino. È la profondità raggiunta lo scorso 29 novembre 2007 nel Mare di Ross dalle trivelle della campagna internazionale di perforazione in Antartide. “Gli obiettivi del progetto ANDRILL, prefissati dopo una pianificazione durata quasi 7 anni, sono stati pienamente raggiunti”. A dirlo, con immensa soddisfazione, sono Fabio Florindo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Roma), e David Harwood dell’Università del Nebraska-Lincoln, i due direttori di ANDRILL (acronimo di ANtarctic geological DRILLing). Il recupero di materiale perforato è del 98%, un valore eccellente che permette ai ricercatori coinvolti nella perforazione di consegnare nelle mani della comunità scientifica mondiale una successione sedimentaria assolutamente straordinaria.

In particolare, le indagini che da ora verranno condotte sulle “carote” riportate in superficie, ovvero i lunghi cilindri di sedimenti estratti dal fondo del mare, potranno dare con estremo dettaglio nuove informazioni sulle variazioni climatiche succedutesi in Antartide nel corso degli ultimi 20 milioni di anni. Obiettivo principale della campagna di perforazione era infatti lo studio di un preciso intervallo di tempo, quello compreso tra i 17 e i 14 milioni di anni fa, quando il sistema climatico globale ebbe una transizione fondamentale passando da una fase calda all’inizio di un progressivo raffreddamento. Questo cambiamento ha contribuito alla formazione di una copertura glaciale quasi permanente nell’Antartide orientale. I primi risultati che emergono dallo studio dei fossili e dei sedimenti perforati indicano, per questa regione e prima della fase di raffreddamento, la persistenza di condizioni climatiche ben diverse dall’attuale; molto simili a quelle presenti oggi in America del sud o in Alaska. Inoltre, risulta evidente che questa transizione climatica e’ stata complessa e caratterizzata da una sequenza di fasi di avanzamento e ritiro dei ghiacci.

Un risultato di prestigio per il team di ricercatori – oltre 80 persone tra scienziati, ingegneri, tecnici, studenti e insegnanti impegnati presso la base americana di McMurdo – che ha preso parte al progetto. Soprattutto se si considera che la recente perforazione si colloca al secondo posto tra le più profonde mai eseguite in Antartide, superata solo dai 1285 metri raggiunti nel 2006 durante il primo anno di questo stesso progetto ANDRILL e la più profonda mai effettuata utilizzando il sea-ice come piattaforma di appoggio del sistema di perforazione.

ANDRILL rientra nel Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) del Ministero dell’Università e Ricerca, ed è uno dei progetti approvati nell’ambito dell’Anno Polare Internazionale 2007-2009. Attualmente rappresenta uno dei più ambiziosi progetti scientifici di collaborazione tra le maggiori agenzie antartiche internazionali, mai tentati prima. Un fiore all’occhiello della nostra ricerca a livello internazionale.

Le carote di perforazione possono essere considerate delle vere e proprie scatole del tempo nelle quali si trovano le testimonianze dei cambiamenti climatici del passato geologico estremamente utili per meglio comprendere i futuri cambiamenti del clima. A differenza delle perforazioni di carote di ghiaccio (ad esempio quelle prese nell’ambito del progetto EPICA - European Project for Ice Coring in Antarctica) che hanno permesso di estendere le conoscenze sul clima della Terra fino a circa un milione di anni fa, con lo studio di sedimenti possiamo spingerci indietro di diverse decine di milioni di anni, quando ancora non esistevano delle calotte di ghiaccio in Antartide. Programmi di ricerca come ANDRILL sono allora estremamente importanti specie per le incertezze sul comportamento futuro delle calotte polari dell’Antartide in questa fase di riscaldamento globale. I dati acquisiti saranno molto importanti per comprendere la dinamica delle antiche calotte polari e del ghiaccio marino stagionale, nonché per la verifica dei modelli matematici sull’evoluzione del clima a scala planetaria. Decifrare la storia geologica dell’Antartide, permetterà agli scienziati di ricostruire la sua storia climatica e i possibili scenari futuri.


Abbiamo parlato con Fabio Florindo (INGV), direttore del Progetto ANDRILL.
Che indicazioni avete avuto, nel corso dei 7 anni di ricerche, dal progetto ANDRILL e cosa vi aspettate, invece, dai carotaggi appena ottenuti?
"L’avventura del progetto ANDRILL e’ iniziata 7 anni fa durante il meeting conclusivo del progetto Cape Roberts (CRP), presso l’Ohio State University, quando alcuni dei ricercatori presenti (Gary Wilson e Tim Naish per la Nuova Zelanda, David Harwood per gli Stati Uniti e il sottoscritto per l’Italia) accettarono la sfida di pianificare e realizzare un nuovo e ambizioso progetto di perforazione in Antartide. Durante questi anni sono state eseguite diverse spedizioni scientifiche nell’area del McMurdo Sound, con l’obbiettivo di identificare con l’ausilio di prospezioni geofisiche (linee sismiche, rilievi magnetici da elicottero e da sea-ice, gravimetria) i siti più idonei alle future perforazioni. Grazie a queste indagini e alla correlazione con i siti perforati nelle ultime 2-3 decadi (CIROS, MSSTS, DVDP) e’ stata ricostruita una griglia 3-D della successione sedimentaria che ha permesso poi di collocare le prime due perforazioni effettuate (MIS e SMS) con il pieno raggiungimento dei target prefissati. In questa fase, i due team scientifici che hanno preso parte ai due progetti realizzati, stanno lavorando al materiale perforato e i risultati di queste ricerche porteranno a un avanzamento delle nostre conoscenze sulla storia evolutiva della calotta polare antartica e del clima durante gli ultimi 20 milioni di anni".

Perchè l'Antartide rappresenta un “laboratorio naturale” così importante?
"Negli ultimi anni è salito alla ribalta dell’informazione di massa il problema del progressivo riscaldamento del nostro Pianeta legato all’emissione indiscriminata di gas serra (principalmente CO2, N2O, CH4) nell’atmosfera, malgrado il protocollo sottoscritto nella città giapponese di Kyoto l’11 dicembre 1997. Nel corso del XX secolo il riscaldamento è stato di circa 0.7°C, ma una delle proiezioni dell’IPCC-2007 è che nel 2100 la temperatura sarà simile o superiore a quella presente sulla Terra prima della formazione di una calotta di ghiaccio in Antartide. In quest’ottica, è importante tenere sotto controllo gli effetti di questo riscaldamento ai poli poiché l’Artide e l’Antartide, le regioni più fredde del Pianeta, sono quelle che risentono maggiormente delle variazioni climatiche. A titolo di esempio, basti pensare a quello che è accaduto nel febbraio del 2002 alla piattaforma di ghiaccio del Larsen B (Mare di Weddell, Penisola Antartica) a causa del riscaldamento globale. Questa piattaforma che aveva una estensione di 3.250 chilometri quadrati e uno spessore di 220 metri, si è disintegrata nel giro di 30 giorni".

Quanto, ancora, l'Antartide deve svelarci per farci ricomporre il “puzzle” della storia climatica del nostro pianeta?
"Esistono ancora numerosi punti interrogativi sulla storia evolutiva del clima dell’Antartide e, quindi, dell’intero Pianeta. A titolo di esempio, basti pensare che ancora non e’ chiaro quando si sono formate le prime calotte polari in Antartide e quali sono state le cause dell’innesco della glaciazione. Non e’ sufficiente la posizione polare, e quindi una incidenza molto obliqua dei raggi solari, per far sviluppare una calotta di ghiaccio. L’Antartide, infatti, e’ in questa posizione da 120 milioni di anni e le prime calotte non si sono sviluppate prima di 70-80 milioni di anni. Altri problemi aperti sono ad esempio le cause che hanno portato alle fasi di raffreddamento a 24 e 14 milioni di anni e gli eventi di riscaldamento avvenuti 1.07 (Marine Isotope Stage 31) e 0.36 (Marine Isotope Stage 11) milioni di anni fa. Abbiamo bisogno di ulteriori studi come ANDRILL, ed è importante che questi dati, estremamente importanti, non restino isolati ma che vengano integrati con quelli ottenuti da altri progetti di perforazione come ad esempio SHALDRILL che, con l’ausilio di una nave, si propone di perforare sedimenti lungo il margine antartico oppure progetti come EPICA e WAIS che studiano le variazioni paleoclimatiche dalle analisi dei gas contenuti nelle carote di ghiaccio".