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Sondaggi nei ghiacci (2 parte)

28 luglio 2010

Per determinare i cambi termici avuti durante le ultime glaciazioni in Antartide e Groenlandia, si analizza il frazionamento isotopico dell´ossigeno, dell´idrogeno e dell´azoto che le bolle di aria della neve che si deposita anno dopo anno conserva nelle varie cappe di ghiaccio al loro interno.
Ossigeno nel ghiaccio
Il frazionamento 18 O/ 16 O degli isotopi dell´ossigeno del ghiaccio e in rapporto con la temperatura atmosferica nella quale si é condensata e precipitata con la neve.
Le molecole di acqua pesante (H218O) tendono a evaporarsi dal mare con maggiore difficoltá, a condensarsi prima e a addentrarsi meno nei continenti rispetto alle molecole di acqua normale che sono piú leggere (H216O). Questa proprietá si acuisce con il freddo. Le anomalie del frazionamento del 18O/16O del ghiaccio (δ18O) si comparano con un campione di acqua oceanica. I valori di δ18O del ghiaccio sono sempre negativi, tanto nelle glaciazioni che nei periodi interglaciali giá che la parte 18O/16O dell´acqua di mare é sempre superiore a quella della neve precipiatata nella terraferma. Indicano più freddo quanto piú sono negativi.


Oggi possiamo provare che addentrandosi dalla costa verso l´interno della Groenlandia la temperatura diminuisce e il valore δ18O della neve superficiale anch´essa diminuisce. La diminuzione di δ18O é di un 1 ‰ per ogni por cada tratto in cui la teperatura si abbassa di 1,5°C. (In Antartide i rapporti sono un poco differenti). Usando queste relazioni come un paleotermometro, si puó calcolare teoricamente le temperature che c´erano quando si accumularono le successive cappe di ghiaccio. Le attuali relazioni tra cambio di temperatura e frazionamento isotopico non sono cambiati durante i vari cicli glaciali. Peró i calcoli rimangono un poco approssimati perché occorre tenere presente diversi aspetti climatologici. E cioé:

a) Il frazionamento isotopico della neve dipende piú della temperatura in altura, (lí si condensa il vapore acqueo) piuttosto della temperatura superficiale. Pertanto in caso di inversione termica, (frequenti in Antartide e Groenlandia, la temperatura al suolo sará stata molto piú fredda di quello che indica il valore di δ18O del ghiaccio.

b) Vi sono diverse temperature di condensazione se la neve cadeva in autunno e primavera rispetto a quella caduta in inverno. Ci possono essere stati delle modificazioni delle precipitazioni e per tanto l´evoluzione di δ18O possono non indicare correttamente l´evoluzione delle temperature medie annuali.
c) Ci possono essere stati variazioni nelle provenienza delle masse di aria che arrivarono ai manti ghiacciati e nella loro traiettoria che hanno seguito dal punto di evaporazione fino al punto della precipitazione e che puó avere una chiara influenza nel valore finale di δ18O.

In definitiva questo metodo dell´ossigeno ci indica la tendenza al riscaldamento o al raffreddamento ma é poco preciso per quanto riguarda le temperature.

Idrógeno del Ghiaccio
Come l´ossigeno nell´acqua puó essere pesante e leggera, anche l´idrogeno é al 99,99% di tipo leggero (H) peró vi é un 0,01% di idrogeno, chiamato DEUTERIO, (D) che pesa il doppio giá che contiene nel suo nucleo un protone e un neutrone.
Quando le molecole di ghiaccio contengono uno o due di quest idrogeni pesanti queste molecole sono piú pesanti rispetto alle molecole di ghiaccio che contengono idrogeno leggero.
Le variazioni di δ18O di δD non sono coincidenti. E precisamente le caractterístiche di queste differenze, che si chiama curva di eccesso del Deuterio, ci danno informazioni sulle variazioni termiche, sulla umiditá, e sulla superficie del mare da dive provengono tali molecole. (Vinneux, 1999).

L´ossigeno atmosferico intrappolato nel ghiaccio.
L´aria atmosferica e l´acqua di mare interscambiano i loro atomi di ossigeno in cicli che durano tra i 2000 e i 3000 anni attraverso i processi di fotosintesi e di respirazione del plancton. Durante questi cicli si finisce arricchendo di O18 l´ossigeno dell´atmosfera, cosí che il valore di δ18O dell´aria é superiore di un 23,5 ‰ al valore di δ18O dell´acqua oceanica. Quindi con un disfasamento temporale di alcuni millenni l´ossigeno atmosferico soffre un cambiamento nel suo frazionamento isotopico come quello sofferto nell´ossigeno del mare. Per questo, le variazioni di δ18O del carbonato cálcico dei foraminíferi marini, che dipendono dalla variazione di δ18O dell´acqua dell´oceano, si collegano positivamente con le variazioni di δ18O dell´atmosfera.

Allora, le variazioni di δ18O del carbonato di calcio dei foraminíferi marini dipendono dal contenuto isotopico di O18 dell´acqua marina (che a sua volta dipende dalla massa di ghiaccio accumulata nel continente e sottratta al mare) e anche dalla temperature delle acque in cui si formano le loro conchiglie. Grazie a queste analisi é possibile separare i cambi di temperatura dell´acqua di mare dai volumi di ghiaccio che si sono accumulati nei continenti dell´Antartide e della Groenlandia.

Isótopi di azoto
Un effetto dei cambi di temperatura nella colonna di ghiaccio é il frazionamento degli isotopi di azoto 15N/14N, e dell´ argon, 40Ar/36Ar, nell´aria. Dovuto ad un principio di diffusione termica possono identificarsi cambi rapidi di temperatura giá che i tali gas si distribuiscono in accordo con la loro massa quando esiste un gradiente di temperatura nella colonna in cui si trovano.Normalmente vi é un arricchimento del gas piú pesante nella parte piú fredda, e viceversa. Una deviazione dell´azoto pesante δ15N di 0,02‰ corrisponde a una diferenza di 1ºC .

Dagli studi recenti del frazionamento dell´azoto dell´aria intrappolato nei ghiacci della Groenlandia si é dedotto che i cambi di temperatura nei diversi periodi dell´ultima glaciazione furono molto piú rapidi di quanto si pensasse solo con le analisi degli isotopi dell´ossigeno nel ghiaccio. Con il metodo dell´azoto si evitano le distorsioni che si hanno col metodo dell´ossigeno dovute ai cambi dell´origene della fonte di umiditá e nella stagionalitá delle precipitazioni.

SAND-RIO

  1. Fabio2
    28 luglio 2010 alle 11:08

    E’ un bell’articolo, anche se più per “addetti ai lavori” che non per il pubblico (me compreso). Da quello che capisco, spiega come sono state interpretate le concentrazioni di gas nei ghiacci e, di conseguenza, come è stata ricostruita la mappa climatica delle varie epoche in cui i ghiacci si sono formati. Corretto?

    P.S.: occhio a qualche termine spagnolo non perfettamente tradotto🙂

  2. matrix84
    28 luglio 2010 alle 12:24

    Ciao,
    sarebbe possibile avere un tuo indirizzo email?
    grazie

  3. 28 luglio 2010 alle 12:43

    matrix84 :

    Ciao,
    sarebbe possibile avere un tuo indirizzo email?
    grazie

    Perché?

  4. ice2020
    28 luglio 2010 alle 13:58

    Fabio2 :

    E’ un bell’articolo, anche se più per “addetti ai lavori” che non per il pubblico (me compreso). Da quello che capisco, spiega come sono state interpretate le concentrazioni di gas nei ghiacci e, di conseguenza, come è stata ricostruita la mappa climatica delle varie epoche in cui i ghiacci si sono formati. Corretto?

    P.S.: occhio a qualche termine spagnolo non perfettamente tradotto :-)

    sI ARTICOLO UN Pò COMPLICATO, MA SEMPRE INTERESSANTE!

    iNTANTO NEL SOLE COMPARE LA NUOVA REGIONE 1092…

    Credo che l’accelerata stia perdurando, forse stavolta ci siamo per una ripresa di atività più consistente.

    Simon

  5. Artek
    28 luglio 2010 alle 14:06

    Ottimo articolo, breve ma esaustivo.
    Il problema fondamentale è che, più studio i carotaggi, e più capisco quanto sia facile sbagliare nella catalogare ed interpretare i dati raccolti.
    Un grande applauso a tutti gli studiosi che stanno tentando di ricostruire con tanto impegno, la storia del clima terrestre.
    La vedo ancora una ‘scienza’ fragile e mutevole ( è infatti ancora piena di approssimazioni statistiche), ma sono convinto che la precisione dell’analisi dei dati andrà via via migliorando.

  6. Artek
    28 luglio 2010 alle 14:11

    Come mai non mi passa i commenti?
    Son troppo brutti?🙂

  7. Fabio Nintendo
    28 luglio 2010 alle 15:02

    scusate se vado OT
    X Miki, mi dai un indirizzo mail a cui mandarti il materiale, mi sembrava di averlo salvato invece no e me lo sono dimenticato😀

  8. ice2020
    28 luglio 2010 alle 15:07

    Fabio Nintendo :

    scusate se vado OT
    X Miki, mi dai un indirizzo mail a cui mandarti il materiale, mi sembrava di averlo salvato invece no e me lo sono dimenticato :D

    mkb@live.it

  9. 28 luglio 2010 alle 15:29

    Lo studio dei carotaggi é una scienza giovane in forte evoluzione e che tenta di risolvere i problemi che presenta. Lo studio dei gas incorporati nel ghiaccio, assieme allo studio geologico tenta di dare risposte concrete alla evoluzione e ai cicli climatici che si sono susseguiti nel corso della storia del pianeta.
    Dire adesso che 20 anni di emissioni di CO2 da parte delle attivitá umane é la causa del riscaldamento globale che si é verificato nelle ultime decadi del secolo scorso é estremamente fuorviante e non tiene conto della storia dei cicli climatici.

  10. giorgio
    28 luglio 2010 alle 18:03

    ice2020 :

    Fabio2 :
    E’ un bell’articolo, anche se più per “addetti ai lavori” che non per il pubblico (me compreso). Da quello che capisco, spiega come sono state interpretate le concentrazioni di gas nei ghiacci e, di conseguenza, come è stata ricostruita la mappa climatica delle varie epoche in cui i ghiacci si sono formati. Corretto?
    P.S.: occhio a qualche termine spagnolo non perfettamente tradotto

    sI ARTICOLO UN Pò COMPLICATO, MA SEMPRE INTERESSANTE!
    iNTANTO NEL SOLE COMPARE LA NUOVA REGIONE 1092…
    Credo che l’accelerata stia perdurando, forse stavolta ci siamo per una ripresa di atività più consistente.
    Simon

    Sono daccordo.Simon attivita in espansione almeno nel breve.possibilita di eguagliare il record di SF a febbraio di 95.Ma anche test molto importante questo 95.se non sara superato allora vuol dire che il ciclo non puo piu proseguire e quindi va verso il collasso.Se sara superato allora cambierebbe tutto. http://www.persicetometeo.com/public/popup/solar_activity.htm

  11. bora71
    28 luglio 2010 alle 18:20

    beh questo e’ uno studio interessante e importante..
    non potete non metterlo..vediamo..
    http://www.3bmeteo.com/giornale-meteo/temperatura+e+co2+nel+passato-10282

    praticamente ci dice che dopo qualche decennio dall’inizio della rivoluzione industriale il clima ha lentamente cominciato a spostarsi fuori dall’intervallo di variabilità naturale..

    l’importanza che questo studio riveste sta nel fatto che conferma come l’andamento climatico di questi decenni non può essere spiegato con la variabilità naturale (sole, oceani ecc…)

    che ne pensate?? senza polemiche sia chiaro..

  12. 28 luglio 2010 alle 19:35

    bora71 :

    beh questo e’ uno studio interessante e importante..
    non potete non metterlo..vediamo..
    L´unica correlazione tra temperature e anidride carbonica é che quando le temperature aumentano dopo aumenta anche la CO2 per il consequenziale aumento del fitoplancton. La CO2 é un effetto e non una causa.
    Questo grafico mostra la NON correlazione tra temperature e CO2

    Tra il 900 dc. e il 1000 dc. la temperatura salì senza nessuna influenza della CO2. Negli ultimi 200 anni, sicuramente le attività umane hanno determinato una perturbazione nell’equilibrio del ciclo del carbonio, come successe nel paleocene, quando la perturbazione fu dovuta alle eruzioni, ma queste variazioni di concentrazione della CO2 non hanno nessuna influenza sulla temperatura, cioé non sono la causa del GW ma la CO2 é un effetto. Come sappiamo la seconda metá del secolo scorso l´attivitá solare ha avuto la piú alta manifestazione da 11.000 anni ad adesso… FORSE qualcosa la vorrá dire.
    http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=auto&tl=it&u=http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/pubs/solanki2004/solanki2004.html&rurl=translate.google.com

  13. 28 luglio 2010 alle 19:43

    Ciao Bora71,
    Tra un ban e l’altro, sei ormai l’ago nella schiena del blog, ma non te lo dico per offesa, ma per simpatia.
    Chiedo scusa a tutti per questo breve OT, ovviamente.
    A me le perone che provocano stanno assai simpatiche purche ovviamente lo si faccia, in questi casi, secondo i canoni del dibattiti scientifico, cioè con fonti ufficiali.
    Dai ti faccio una proposta, smetti di infestare🙂 il Nia e se ti va ti propongo in cambio di sfogare tutte le tue critiche sui cambiamenti climatici sul mio blog.

    Mandami una mail:

    arthurmcpaul77@gmail.com

  14. ice2020
    28 luglio 2010 alle 20:19

    Arthur McPaul :

    Ciao Bora71,
    Tra un ban e l’altro, sei ormai l’ago nella schiena del blog, ma non te lo dico per offesa, ma per simpatia.
    Chiedo scusa a tutti per questo breve OT, ovviamente.
    A me le perone che provocano stanno assai simpatiche purche ovviamente lo si faccia, in questi casi, secondo i canoni del dibattiti scientifico, cioè con fonti ufficiali.
    Dai ti faccio una proposta, smetti di infestare :-) il Nia e se ti va ti propongo in cambio di sfogare tutte le tue critiche sui cambiamenti climatici sul mio blog.

    Mandami una mail:

    arthurmcpaul77@gmail.com

    Mamma mia, nn sai cosa hai appena fatto!

  15. ice2020
    28 luglio 2010 alle 21:34

    giorgio :

    ice2020 :

    Fabio2 :
    E’ un bell’articolo, anche se più per “addetti ai lavori” che non per il pubblico (me compreso). Da quello che capisco, spiega come sono state interpretate le concentrazioni di gas nei ghiacci e, di conseguenza, come è stata ricostruita la mappa climatica delle varie epoche in cui i ghiacci si sono formati. Corretto?
    P.S.: occhio a qualche termine spagnolo non perfettamente tradotto

    sI ARTICOLO UN Pò COMPLICATO, MA SEMPRE INTERESSANTE!
    iNTANTO NEL SOLE COMPARE LA NUOVA REGIONE 1092…
    Credo che l’accelerata stia perdurando, forse stavolta ci siamo per una ripresa di atività più consistente.
    Simon

    Sono daccordo.Simon attivita in espansione almeno nel breve.possibilita di eguagliare il record di SF a febbraio di 95.Ma anche test molto importante questo 95.se non sara superato allora vuol dire che il ciclo non puo piu proseguire e quindi va verso il collasso.Se sara superato allora cambierebbe tutto. http://www.persicetometeo.com/public/popup/solar_activity.htm

    Nn conta tanto un singolo valore a 95…quello che conta è l’andamento mensile e trmiestrale…dopo il calo di aprile, maggio e giugno, il solar flux in questo mese di luglio è ricresciuto come febbraio e marzo…vediamo come si comporterà ad agosto e nei mesi successivi…a questo punto, se dovessero rieserci dei mesi in forte declino, nn saprei più cosa pensare!

  16. ice2020
    28 luglio 2010 alle 21:38

    Cmq dalla latitudine delle macchie dei 2 emisferi, si evince che l’emisfero nord è più avanti rispetto a quello sud, quindi avremo 2 massimi distinti, il primo verosimilmente entro inizio 2011 (marzo-aprile-emisfero settentrionale), l’altro posticipato di un anno (emisfero meridionale).

    simon

  17. 28 luglio 2010 alle 21:54

    ice2020 :

    Cmq dalla latitudine delle macchie dei 2 emisferi, si evince che l’emisfero nord è più avanti rispetto a quello sud, quindi avremo 2 massimi distinti, il primo verosimilmente entro inizio 2011 (marzo-aprile-emisfero settentrionale), l’altro posticipato di un anno (emisfero meridionale).

    simon

    Infatti Simon la macchia spuntata al nord ha una latitudine di 14°. Per il mese prossimo, massimo a sttembre mi aspetto qualche susnspot a latitudine inferiore ai 10° nell´emisfero nord. Vedremo… dobbiamo avere pazienza il ciclo dura 11 anni e non alcuni mesi.

  18. ice2020
    28 luglio 2010 alle 21:56

    sand-rio :

    ice2020 :

    Cmq dalla latitudine delle macchie dei 2 emisferi, si evince che l’emisfero nord è più avanti rispetto a quello sud, quindi avremo 2 massimi distinti, il primo verosimilmente entro inizio 2011 (marzo-aprile-emisfero settentrionale), l’altro posticipato di un anno (emisfero meridionale).

    simon

    Infatti Simon la macchia spuntata al nord ha una latitudine di 14°. Per il mese prossimo, massimo a sttembre mi aspetto qualche susnspot a latitudine inferiore ai 10° nell´emisfero nord. Vedremo… dobbiamo avere pazienza il ciclo dura 11 anni e non alcuni mesi.

    14 nord!

    ottimo!

  19. Fabio Nintendo
    28 luglio 2010 alle 23:08

    Oh mio dio, ma che cosa sono tutti quegli articoli nelle Bozze?
    con quelli possono smettere di scrivere articoli

  20. 28 luglio 2010 alle 23:11

    Fabio Nintendo :

    Oh mio dio, ma che cosa sono tutti quegli articoli nelle Bozze?
    con quelli possono smettere di scrivere articoli

    ahahah!!! Sono degli articoli che vorrei pubblicare ad agosto… sono ordinati per numero e sono articoli per sapere tutto (?) sul Sole.
    È come una piccola enciclopedia sulle conoscenze di base del Sole… nulla di scientifico peró.

  21. Fabio Nintendo
    28 luglio 2010 alle 23:16

    http://wattsupwiththat.com/2010/07/28/hadcrut-is-hotting-up-adjustments-over-a-few-months/

    sand, con questo si apre un nuovo capitolo della farsa sul GW

  22. 28 luglio 2010 alle 23:33

    Un bel neo é apparso sul disco solare … forse fra qualche giorno si potrà osservare con un binocolo e la tecnica della proiezione. Volevo far vedere le macchie a mia figlia che ha ormai 10 anni spero di non doverne aspettare altri 10 per vederne qualcuna decente ….

  23. 28 luglio 2010 alle 23:34

    Fabio Nintendo :

    http://wattsupwiththat.com/2010/07/28/hadcrut-is-hotting-up-adjustments-over-a-few-months/

    sand, con questo si apre un nuovo capitolo della farsa sul GW

    Ottimo!!
    C`é un articolo nelle bozze dove dimostro con prove inconfutabili che il NOAA sta imbrogliando e falsificando i dati delle temperature globali!

  24. ice2020
    28 luglio 2010 alle 23:43

    Si ho visto Sand!

    Che schifo che mi fano!

    va beh…intanto la comparsa della nuova regione ha rifatto alzare il solar flux ad 88, d ora luglio rischiaseriamente di chiudere anche sopra febbraio ed essere così il mese finora con la media mensile più elevata del cico 24!

    Simon

  25. 29 luglio 2010 alle 00:22

    Il minimo solare continua perché anche con i telescopi del XXI° secolo e telescopi spaziali e satelliti che spiano il Sole, questo ha solo prodotto granelli incontabili e qualche macchia debole magneticamente.

  26. 29 luglio 2010 alle 00:42

    sand-rio :Il minimo solare continua perché anche con i telescopi del XXI° secolo e telescopi spaziali e satelliti che spiano il Sole, questo ha solo prodotto granelli incontabili e qualche macchia debole magneticamente.

    Appunto continuerà e lo vedremo sicuramente nei prossimi anni con l’inizio del SC25 che si ipotizza molto debole😉

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