Per la formazione del ghiaccio marino, il sale è più importante delle temperature fredde
La minore salinità, crea un “coperchio” che impedisce all’acqua calda di risalire in superficie
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Secondo lo studio “Unique thermal expansion properties of water key to the formation of sea ice on Earth”, pubblicato su Science Advances da un team internazionale di ricercatori, «Quando i mari polari si congelano e si forma il ghiaccio, non è solo dovuto all’aria fredda che raffredda la superficie dell’acqua. Ancora più importante è impedire all’acqua calda di risalire in superficie dalle profondità dell’oceano, a causa della salinità molto inferiore dell’acqua superficiale. Il ghiaccio marino si forma nelle regioni polari perché in inverno fa molto freddo. Tuttavia, l’acqua fredda è più pesante dell’acqua calda, quindi l’acqua refrigerata dovrebbe affondare e non rimanere in superficie. Questo affondamento dovrebbe riportare in superficie l’acqua più calda impedendo la formazione di ghiaccio negli oceani».
Il principale autore dello studio, Fabien Roquet della Göteborgs universitet. Spiega come funziona la formazione del ghiaccio marino: «La salinità dell’acqua superficiale è inferiore, grazie alla fornitura di acqua dolce dallo scioglimento dei ghiacci ai poli e alle precipitazioni nell’oceano. La differenza di salinità tra l’acqua superficiale e l’acqua più profonda è un fattore importante per la formazione del ghiaccio marino a basse temperature ai poli. Senza la differenza di salinità, l’acqua non si sarebbe stratificata, portando a una continua miscelazione dell’acqua di mare, impedendo così la formazione di ghiaccio».
La superficie dell’acqua, con la sua minore salinità, crea un “coperchio” che impedisce all’acqua calda di risalire in superficie. Senza quel coperchio, le fredde temperature polari non sarebbero sufficienti per congelare l’acqua sempre più calda in movimento. I ricercatori evidenziano che «La forza di questo coperchio di salinità è dovuta alle proprietà uniche dell’acqua di mare. In acqua dolce, l’acqua più fredda di 4 gradi Celsius ha una densità inferiore e quindi rimane in superficie e si congela trasformandosi in ghiaccio, senza mescolarsi con l’acqua proveniente da profondità maggiori. Nell’oceano, l’acqua salata ha una densità più bassa esattamente al punto di congelamento, intorno a -2°C. Tuttavia, la densità dell’acqua varia molto meno con la temperatura in acqua fredda rispetto a quando è più calda, il che è molto insolito per un fluido».
Roquet evidenzia che «Più ci si avvicina ai poli, più la salinità è importante per limitare la miscelazione e l’uniformità della temperatura dell’acqua in tutta l’acqua».
Alla Göteborgs universitet fanno notare che «Questa scoperta mostra quanto siano importanti le proprietà speciali della molecola d’acqua per il clima terrestre. Lo scambio di calore tra l’oceano e l’atmosfera è influenzato non solo dalle differenze di temperatura, ma anche dalla salinità dell’oceano. Senza questo fatto, sarebbe impossibile che il ghiaccio marino si formi in misura maggiore. Il ghiaccio marino è di per sé un fattore importante per impedire l’effetto serra, perché riflette la luce solare».
Roquet conclude: «Con il riscaldamento globale, assistiamo a un declino del ghiaccio marino, che compromette la capacità dei mari polari di mantenere il “coperchio” di minore salinità che impedisce al carbonio di salire nell’atmosfera. Ma allo stesso tempo, il clima più caldo può portare a un aumento dell’acqua dolce nei mari polari mentre i ghiacciai si sciolgono e le precipitazioni potenzialmente aumentano. La differenza di salinità può quindi aumentare, il che può contribuire a sostenere la formazione di ghiaccio marino. Ma è difficile prevedere quale effetto sarà dominante; dobbiamo solo aspettare e vedere».
