Ora sappiamo perché la calotta glaciale antartica si formò prima di quella artica: il ruolo delle montagne

I ricercatori hanno scoperto che, 34 milioni di anni fa, la calotta glaciale antartica si è formata non solo per un raffreddamento globale, come si riteneva in passato, ma soprattutto grazie al sollevamento di catene montuose che hanno permesso la formazione di ghiacciai alle alte quote.

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A cura di Ilaria Polastro

calotta artica antartica — Immagine generata con AI a puro scopo illustrativo: a sinistra è rappresentata la calotta glaciale dell'Antartide, a destra quella dell'Artico.

La formazione della calotta glaciale che ricopre l’Antartide, risalente a 34 milioni di anni fa, è stata a lungo attribuita unicamente a un raffreddamento climatico globale. Tuttavia, questo non spiega come mai la calotta artica si sia formata soltanto 5 milioni di anni fa. Ora un nuovo studio fa luce su questo mistero geologico. La glaciazione in Antartide fu favorita dal sollevamento delle sue catene montuose, legato al movimento delle placche tettoniche. Queste crearono le condizioni per l’accumulo di neve e ghiaccio.

Per giungere a queste conclusioni i ricercatori hanno ricostruito tramite modelli l’evoluzione dell’Antartide nel corso di decine di milioni di anni. Lo studio, coordinato da un team dell’Università di Southampton, in Inghilterra, è stato pubblicato sulla rivista Science.

Il sollevamento delle montagne antartiche

L’Antartide ospita la più vasta distesa di ghiaccio della Terra. Se fondesse completamente, il livello globale del mare potrebbe innalzarsi di 52 m. Eppure, fino a 34 milioni di anni fa, nel continente antartico il clima era temperato e il paesaggio era costituito da valli e pianure attraversate da lunghi fiumi. Poi, durante la cosiddetta transizione Eocene-Oligocene, la concentrazione di CO₂ in atmosfera diminuì drasticamente facendo scendere le temperature e il ghiaccio ricoprì gradualmente l’Antartide. Se però questo fosse stato l’unico fattore alla base della glaciazione in Antartide, il polo Nord avrebbe dovuto raffreddarsi allo stesso modo; invece la calotta artica si formò solo milioni di anni dopo. Inoltre, anche dopo la formazione della calotta glaciale antartica le acque superficiali dell’Oceano meridionale rimasero relativamente calde molto a lungo.

Per spiegare questo enigma i ricercatori si sono concentrati sull’evoluzione delle placche tettoniche. Circa 170 milioni di anni fa l’Antartide e l’Africa, che erano unite nel supercontinente Gondwana, si separarono. Questa frammentazione determinò la risalita di materiale caldo dal mantello terrestre, con la formazione delle cosiddette “onde di mantello”. Queste onde si propagarono per milioni di anni sotto i continenti generando lenti sollevamenti della crosta terrestre. In Antartide si formò così nel tempo un vasto altopiano e furono sollevate catene montuose come i Monti Gamburtsev, lunghi 1200 km e alti 3400 m e ora sepolti sotto i ghiacci. I modelli mostrano che queste montagne fino a 50 milioni di anni fa avevano un’altezza inferiore a 1500 m, insufficiente per garantire grandi accumuli di neve, mentre con il sollevamento superarono i 2000 m.

Immagine — La calotta antartica. Credit: NASA

Il circolo vizioso che ha portato alla formazione della calotta

Con il sollevamento, le montagne raggiunsero quote sufficientemente elevate per la formazione e conservazione dei ghiacciai. Questi cominciarono così a espandersi su aree sempre più grandi. Il ghiaccio, essendo chiaro, riflette molta più radiazione solare rispetto alla roccia nuda. Con la sua espansione, quindi, aumentò anche la quantità di radiazione riflessa. Il risultato fu l’abbassamento delle temperature di 1 °C non solo sopra l’Antartide, ma a livello globale. L’aria fredda contiene una quantità minore di vapore acqueo rispetto all’aria calda. Il vapore acqueo è un gas serra, che contribuisce a mantenere elevate le temperature. Quindi la presenza di aria più fredda sopra l’Antartide ha comportato un ulteriore raffreddamento. Questi circoli viziosi hanno permesso ai ghiacci antartici di espandersi dalle cime delle montagne fino alla costa, formando così nel tempo un’unica calotta glaciale. Il raffreddamento globale di 1 °C non è stato sufficiente a formare un’analoga calotta nell’Artico, dal momento che in quell’area i rilievi erano troppo bassi. Solo circa 5 milioni di anni fa, grazie a un’ulteriore diminuzione di CO2 in atmosfera e temperature globali molto più basse, iniziò a formarsi la calotta glaciale artica. Scoprire queste dinamiche ha messo in luce il legame profondo che c’è tra l’interno della Terra e le glaciazioni.

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