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La Corrente Circumpolare Antartica

22 ottobre 2009

La Corrente Circumpolare Antartica (ACC) è la corrente oceanica più importante dell’emisfero australe e l’unica corrente che fluisce intorno all’intero globo terrestre.
L’ACC circonda il continente antartico e scorre da ovest ad est attraversando l’oceano Atlantico, l’oceano indiano e il Pacifici.
Fu scoperta da Edmond Halley, l’astronomo britannico, mentre esaminava la regione durante una spedizione nel 1699/1700. In seguito la ACC fu descritta e studiata da J. Cook nel 1772/1775, da T. Bellingshausen nel 1819/1821 e da J.C. Ross nel 1839/1843 che ne parlarono nelle loro pubblicazioni.

correnti

La ACC svolge un ruolo di primo piano nella regolazione del clima a scala globale; interagendo con la circolazione atmosferica e con le acque di scioglimento dei ghiacciai antartici, funge da motore della circolazione delle correnti oceaniche del Pianeta.
E’ guidata dal regime dei potenti venti occidentali e dalla topografia del fondo marino. In vicinanza del continente antartico, il regime dei venti orientali innesca una corrente mediamente diretta verso ovest definita corrente polare. Fra la corrente circumpolare e quella polare il sistema dei venti mantiene attivi i vortici ad andamento orario che caratterizzano le regioni dei mari di Ross e di Weddell.
Nell’Oceano Meridionale avviene un notevole scambio di energia fra le acque fredde antartiche e quelle settentrionali più calde.
Si tratta di un processo che tende a compensare il surplus di energia prodotto nelle acque equatoriali e fondamentale per il mantenimento del sistemo climatico globale.

ghiaccio_inverno
Ghiacci marini Sett/Ottobre

ghiaccio_estate

Ghiacci marini Febb/marzo

Lungo la corrente circumpolare si realizza, infatti, lo scambio di energia e del contenuto di sali che regola e condiziona il trasferimento delle sostanze chimiche e delle specie biologiche, consentendo all’ecosistema antartica di mantenere le sue peculiari caratteristiche.
La zona che meglio manifesta questi fenomeni è la Convergenza antartica dove l’acqua superficiale antartica molto fredda, ma di minore salinità, incontra l’acqua superficiale subantartica più calda e più salata.
La zona polare frontale è definita in superficie dall’isoterma di 2° C ed in profondità da un minimo di salinità. La zona della convergenza è caratterizzata dal succedersi di sistemi ciclonici che causano tempeste con vento di grande intensità ed onde gigantesche tanto da essere nota nella letteratura come i “50 ruggenti ed i  60 urlanti”.

La ACC non ha punti di riferimento continentali. Quindi i suoi contorni sono definiti dalle proprietà delle acque oceaniche. Il “confine ” nord dell’ACC è la zona di convergenza subtropicale o fronte subtropicale (STF) solitamente disposto tra i 35°S e i 45°S, dove l’acqua ha una temperatura media superficiale (SST) che varia da 12°C a 7/8°C circa ed una salinità che diminuisce da 34,9 a 34,6 o meno.

sezione_oceano
L’unica parte del percorso dell’ACC confinato da terre emerse è quella, larga 800 km, dello stretto di Drake, tra Capo Horn e la Penisola Antartica. E’ qui che si svolgono le principali osservazioni e misurazioni della ACC. La sezione delle acque dello stretto rappresenta con buona approssimazione quella della corrente in ogni punto della sua estensione. In questo punto sono state svolte il maggior numero di indagini che hanno rivelato la struttura dinamica, fisica e biochimica dell’ACC. Bryden e Pillsbury (1977) hanno studiato il flusso della corrente fino ad un aprofondità di 2700 metri. Wearn e Baker (1980), Whitworth (1983) e Peterson (1988),  hanno individuato in tal modo le fluttuazioni nei flussi della corrente riconducendoli ad una ciclicità stagionale.
Le velocità tipiche sono intorno 10 cms-1 con punte di fino a 50 cms-1 vicino al limite settentrionale. Anche se le correnti sono lente, trasportano molta acqua  perché il flusso è profondo e largo. Whitworth e Peterson (1985) hanno calcolato il trasporto attraverso lo stretto di Drake studiando i dati raccolti in parecchi anni e misurati da 24 rilevatori disposti in linea a circa 50 km di distanza tra loro fino ad una profondità di 91 metri. Hanno trovato che il flusso medio attraverso lo stretto di Drake era di 125 ± 11 Sv (Sverdrups; 1 Sv=106 m3s-1) e che il trasporto è variato da 95 Sv a 158 Sv. Il flusso massimo tende ad avvenire tra la fine dell’inverno e l’inizio della primavera.
Negli ultimi anni altri campi di indagine sono stati scelti per lo studio dell’ACC, in particolare il braccio di mare tra la Tasmania e la Nuova Zelanda. Nuove tecnologie hanno permesso uno studio più approfondito. Le osservazioni hanno rivelato un trasporto medio dell’ACC di 100-150 Sv che può variare di 50 Sv nel giro di 1 o 2 mesi (Knauss, 1996). La variabilità del flusso nell’ACC è dovuto soprattutto alle maree (5/10 cms-1), agli eddies (gorghi di mesoscala) (35750 cms-1), a movimenti inerziali (10 cms-1) dovuti all’intrusione di acque più dense e fredde provenienti dalla fusione dei ghiacci antartici che non riescono ad entrare nel flusso prinipale e a quelli forzati della variazione dell’intensità dei venti (25 cms-1) (Sarukhanyan, 1985).

Ricercatori tedeschi e australiani indagano l’effetto dell’intensificarsi dei venti nell’emisfero australe sulla corrente circumpolare antartica, che ha il più grande volume di trasporto degli oceani mondiali, per accertarne l’effetto sul riscaldamento globale. I venti occidentali dell’emisfero australe sono responsabili dello spostamento di circa 140 milioni di metri cubi di acqua degli oceani al secondo. Questo ha un ruolo importante nel controllo del clima, visto che l’interazione tra venti e correnti è responsabile del trasporto di una quantità di emissioni di anidride carbonica dall’atmosfera alle profondità degli oceani, rallentando in questo modo il tasso di riscaldamento globale.

Questi venti si stanno rafforzando e si prevede che ciò continuerà nei prossimi decenni. È ora sotto esame l’effetto di questo aumento sulla corrente circumpolare artica. La corrente circumpolare artica è sempre stata colpita dai venti occidentali dell’emisfero australe e l’interazione delle due correnti è di fondamentale importanza per lo scambio di calore, gas serra e acqua dolce

Le temperature medie dell’ACC varia da da -1 a 5°C, secondo il periodo dell’anno e della posizione. La salinità media di superficie diminuisce avvicinandosi al Polo e, generalmente, passa da 34.9 a 35° lat. S ai 34.7, valori tipici di salinità a 65°lat.S. Questa variazione della temperatura e della salinità è dovuto al mescolamento delle masse d’acqua che vengono a contatto nell’oceano meridionale (quella di origine tropicale e quella proveniente dallo scioglimento dei ghiacci polari) ed che è mescolata e ridistribuita dalla ACC.

L’analisi  satellitare della superficie del mare e l’esame altimetrico ha rivelato una caratteristica precedentemente sconosciuta dell’ACC, l’Onda Circumpolare Antartica.
Questa onda si propaga verso ovest, controcorrente, e percorre l’intera circonferenza terrestre in 8/9 anni (White e Peterson, 1996). Ha una lunghezza d’onda molto lunga (wavenumber=2) con  due creste e due depressioni. Le creste e le depressioni sono associate con zone o pools di acqua calda e di acqua fredda rispettivamente. Queste zone possono essere lunghe migliaia dei chilometri . Le zone calde hanno un’anomalia positiva di 3°C rispetto alla media della superficie e le zone fredde un’anomalia di pari valore ma negativa (White e Peterson, 1996).
Benchè non sia ancora chiaro come queste aree siano generate, esse influenzano direttamente la temperatura dell’atmosfera sovrastante.
Mentre non sono noti gli effetti dell’onda sul clima, l’alternanza di queste aree concorda con i cicli quinquennali di piovosità dell’Australia e della Nuova Zelanda del sud (White e Cherry, 1998).

Nel 1996 i ricercatori hanno individuato un’onda, grande quanto l’intero continente australiano e alta più di 1 km, che ruota in senso orario intorno all’Antartide impiegando un periodo di 8-9 anni per compiere un giro completo attorno al continente. Gli scienziati ritengono che l’onda circumpolare antartica, che si muove in gran pare al di sotto della superficie dell’oceano, influenzi il clima delle regioni meridionali di Australia, America, Africa, Nuova Zelanda e del Pacifico, provocando le alluvioni e la siccità che periodicamente colpiscono ‘emisfero australe.

Alcuni scienziati ritengono che l’Onda Circumpolare Antartica possa essere più importante di EL Niño nel regolare la piovosità in quelle regioni.

Gli scienziati stanno ancora raccogliendo informazioni sugli effetti prodotti dall’onda antartica attraverso il rilevamento e l’analisi satellitare, facendo uso di sofisticate strumentazioni e potenti computer che, prima del 1980, non erano disponibili per la ricerca. Con questi strumenti è stato possibile costruire modelli di interazione tra l’onda circumpolare antartica e altre importanti cause di variazione del tempo, come El Niño e La Niña, che si verificano nell’Oceano Pacifico. Un confronto tra le previsioni fornite da questi modelli e le condizioni del tempo che si sono verificate negli anni recenti nell’emisfero meridionale sembra confermare la validità dei modelli. Per esempio, gli scienziati avevano previsto che nel 1999, anno in cui l’Oceano Pacifico è stato interessato da La Niña, l’onda circumpolare antartica avrebbe potuto salvare gran parte del Sud del mondo da grandi precipitazioni  e catastrofiche alluvioni, e così in effetti è stato. I ricercatori hanno inoltre individuato un complicato intreccio di relazioni che legano l’onda circumpolare antartica El Niño, La Niña e un fenomeno, chiamato “dipolo indiano”, costituito da un alternarsi periodico di grandi masse d’aria calda e aria fredda sopra l’Oceano Indiano, e stanno elaborando modelli delle interazioni tra questi tre fenomeni che permetteranno di fare previsioni sempre più accurate delle variazioni climatiche del futuro.

Mentre gli scienziati cercano ancora di capire le interazioni tra questi grandi fenomeni naturali c´é chi dice pomposamente che pochi anni l´antardide sará completamente liquefatto!! Ma se non hanno capito ancora come funziona il clima terrestre vogliono farci credere alle influenze dell´uomo su queste enormi mutazioni naturali?

In un prossimo articolo vedremo quali potrebbero essere le influenze della CCA sul Niño e Niña e di conseguenza su tutto il clima mondiale.

immagini:

http://www.mna.it/italiano/antartide.htm

SAND-RIO

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  1. Galdo607
    22 ottobre 2009 alle 17:05

    Fischia… non immaginavo che la Terra fosse così contorta. E mi sa che ancora non è tutto..

  2. Nintendo
    22 ottobre 2009 alle 17:26

    grandissimo articolo, su un argomento di cui non conoscevo nulla, NIA sempre più su.

  3. Andrea b
    22 ottobre 2009 alle 19:26

    sulla corrente Circumpolare Antartica consiglio le immagini del noaa
    molto belle
    http://www.aoml.noaa.gov/phod/altimetry/cvar/acc/index.php

  4. 22 ottobre 2009 alle 19:38

    Effettivamente ottime immagini e si possono notare le “piscine” di acqua calda e fredda, e l´entrata della importantissima corrente fredda peruviana di cui si parlerá in un prossimo articolo.
    http://www.aoml.noaa.gov/phod/altimetry/cvar/acc/sh_rms.php

  5. Andrea b
    22 ottobre 2009 alle 20:58

    non vedo l’ora di leggerlo

  6. ida
    23 ottobre 2009 alle 06:48

    molto interessante Sand-Rio, grazie!

  7. Nintendo
    23 ottobre 2009 alle 07:09

    X Simon: spero che tu riesca a connetterti e leggere, sulle 11.30 circa, quando torno a casa, posto il mio articolo sul NIA’s Count

  8. Andreabont
    23 ottobre 2009 alle 07:43

    Molto interessante, davvero complimenti 🙂

    Questo a confermare quanto poco ancora l’essere umano conosce il mondo in cui vive, e vorrei aggiungere che possiamo aspettarci molto altro, l’esperienza mi insegna che la natura fa le cose in grande, e non le fa certo per farle capire a noi 😄 La complessità sta alla base di tutto 🙂

    I modelli che stanno teorizzando spero che diano una buona possibilità di previsione, è tutto utile ai fini globali. Per troppo tempo le previsioni “globali” sono state invalidate da modelli creati con i piedi, che tenevano conto di pochi fattori in relazione al numero impressionante di fattori esistenti.

    L’aumento di co2 può essere uno dei fattori, ma è da sciocchi pensare che il clima terrestre si basi soltanto su quello….

    E qui ci si ricollega al GW, probabilmente l’uomo ha davvero influenzato il fenomeno, in percentuali probabilmente molto più basse di quelle che attualmente credono, ma dire che il GW è stato causato dalle attività umane (e basta) è da sciocchi presuntuosi, che pretendono di aver capito tutto, quando in realtà hanno capito ben poco.

    I modelli sono una semplificazione matematica della realtà, ma attenzione: più si semplifica, più ci si discosta dalla realtà. Semplificare il clima terrestre ad una manciata di fattori (che non tengono conto nemmeno del sole!) non può che produrre una previsione IRREALISTICA, e scusate se lo faccio notare… ma è proprio quello che sta accadendo in questo periodo.

  9. mistral 101
    23 ottobre 2009 alle 12:34

    Solo un appunto

    Sono i 40 ruggenti e 50 urlanti

    Per il resto bellissimo articolo

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