Via col vento: il vento riorganizza i cristalli di neve e i modelli climatici

Gli esperimenti condotti nella galleria del vento dallo WSL Istituto per lo studio della neve e delle valanghe SLF mostrano come i cristalli di neve cambiano a causa del vento. I risultati potrebbero costringere i ricercatori sul clima ad adattare i loro modelli, soprattutto nelle regioni polari, dove il trasporto della neve dovuta ai forti venti è molto diffusa.

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Quando il vento fa volteggiare i fiocchi di neve, non solo rimodella meccanicamente i cristalli di ghiaccio sbriciolandoli e macinandoli. Anche l'acqua passa dalla forma solida a quella gassosa, come hanno dimostrato gli esperimenti nella galleria del vento. Una parte della neve passa dalla fase solida a quella gassosa e torna così nell'atmosfera, un processo chiamato sublimazione. Tuttavia, un trasporto di neve particolarmente intenso può anche portare alla cosiddetta risublimazione: I cristalli di neve riassorbono il vapore acqueo dall'ambiente circostante e crescono.

Questo tira e molla lascia una traccia, in particolare nella composizione degli isotopi dell'acqua nei cristalli. Si tratta di forme di molecole d'acqua di peso diverso che i ricercatori possono rilevare. L'acqua solida, liquida o gassosa contiene quantità diverse di isotopi pesanti e leggeri. Quindi, quando i cristalli di ghiaccio si dissolvono o si formano in gas, il rapporto tra isotopi pesanti e leggeri cambia, cosa che i ricercatori chiamano frazionamento. Gli isotopi hanno dimostrato la loro utilità nell'analisi di tutti i tipi di processi del ciclo idrologico e del ciclo atmosferico dell'acqua.

Tracce climatiche nelle carote di ghiaccio

Questa nuova scoperta ha implicazioni per l'interpretazione delle carote di ghiaccio e per i modelli climatici globali, riferiscono i ricercatori dell'SLF sulla rivista scientifica The Cryosphere. Il ghiaccio contenuto nelle carote di ghiaccio polari ha centinaia di migliaia di anni. I climatologi utilizzano le analisi isotopiche per ricostruire le temperature del passato e integrarle nei loro modelli climatici. Da questo sperano di imparare qualcosa sul nostro futuro climatico. Fino ad oggi, hanno ipotizzato che la composizione isotopica delle carote di ghiaccio riflettesse direttamente la temperatura storica al momento della nevicata. La nuova scoperta potrebbe mettere in discussione questa ipotesi, perché i processi di sublimazione modificano la composizione isotopica.

I più grandi serbatoi d'acqua sulla Terra sono le calotte di ghiaccio ai poli. Il fatto che il vento non solo vi sposti enormi quantità di neve, ma la ridistribuisca anche tra il suolo e l'atmosfera attraverso la sublimazione e la risublimazione, ha una grande influenza sul bilancio idrico delle masse di ghiaccio. Le nuove scoperte potrebbero contribuire a migliorare le previsioni sugli scambi idrici e quindi sul clima delle regioni polari. I ricercatori intendono quindi approfondire il fenomeno appena scoperto e integrarlo nei modelli climatici.

Cosa sono... gli isotopi?

Gli isotopi sono atomi di peso diverso di uno stesso elemento. Si differenziano per il numero di neutroni presenti nel nucleo atomico. Dal punto di vista chimico, gli isotopi di uno stesso elemento si comportano generalmente in modo identico o almeno simile. Tuttavia, le loro proprietà fisiche differiscono. Ad esempio, nemmeno il dieci per cento degli oltre 3000 isotopi è stabile, ma decade in modo radioattivo.

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