Nel turbolento Passaggio di Drake, gli scienziati trovano una rara finestra in cui il carbonio affonda rapidamente nelle profondità dell'oceano

Guardando l’Oceano Australe vicino all’Antartide, posso vedere balene e uccelli marini tuffarsi dentro e fuori dall’acqua mentre si nutrono della vita marina nei livelli inferiori della rete alimentare.Alla base di questa rete alimentare ci sono minuscoli fitoplancton, alghe che crescono sulla superficie dell’oceano e assorbono carbonio dall’atmosfera attraverso la fotosintesi, proprio come fanno le piante sulla terra.

A causa delle loro piccole dimensioni, il fitoplancton è alla mercé dei movimenti vorticosi dell’oceano.Sono anche così abbondanti che i turbinii verdi sono spesso visibili dallo spazio.

Tipicamente, il fitoplancton rimane vicino alla superficie dell'oceano.Alcuni potrebbero affondare lentamente in profondità a causa della gravità.Ma nel turbolento Passaggio di Drake, un collo di bottiglia largo 520 miglia (850 km) tra l’Antartide e il Sud America, sta accadendo qualcosa di insolito, che ha un impatto sul modo in cui l’oceano elimina l’anidride carbonica, il principale motore del riscaldamento globale. dell'atmosfera.

Il Passaggio di Drake

Il Passaggio di Drake è noto per i suoi mari violenti, con onde che possono superare i 40 piedi (12 metri) e potenti correnti convergenti, alcuni scorrono veloci come 150 milioni di metri cubi al secondo.L'acqua fredda dell'Oceano Antartico e l'acqua più calda del nord si scontrano qui, ruotando vortici potenti ed energici.

Nuove ricerche scientifiche in cui sono coinvolto come oceanografo ora mostra come il Passaggio di Drake e alcune altre aree specifiche dell’Oceano Australe svolgano un ruolo enorme nel modo in cui gli oceani trattengono il carbonio dall’atmosfera.

Questo processo è cruciale per la nostra comprensione del clima.L’oceano globale è un enorme serbatoio di carbonio, che resiste 50 volte più carbonio come l'atmosfera.Tuttavia, è solo quando l'acqua trasporta carbonio arriva nell'oceano profondo che il carbonio può essere immagazzinato per lunghi periodi – fino a secoli o millenni.

Il fitoplancton fotosintetico è al centro di questo scambio.E nel Passaggio di Drake, io e i miei colleghi abbiamo scoperto che le montagne sottomarine stanno agitando le cose.

Il ruolo degli strati oceanici

L'oceano può essere visualizzato come composto da strati.Con onde superficiali e venti costanti, lo strato superiore si muove continuamente, mescolando le acque.È come mescolare il latte nel caffè del mattino.Questa agitazione si mescola al calore solare e ai gas, come l'anidride carbonica, assorbita dall'atmosfera.

La densità dell'acqua generalmente aumenta man mano che le acque diventano più profonde, più fredde e più salate.Ciò forma strati di densità che sono tipicamente piatti.Poiché l’acqua preferisce mantenere la sua densità costante, si muove principalmente in senso orizzontale e non si sposta facilmente tra la superficie e le profondità dell’oceano.

Eppure, nonostante questa barriera fisica, i test sull’acqua mostrano che l’anidride carbonica prodotta dalle attività umane si sta facendo strada nelle profondità dell’oceano.Un modo è attraverso la chimica:L'anidride carbonica si dissolve in acqua, creando acido carbonico.Le creature viventi nell'oceano sono un'altra.

Una vista sul Passaggio di Drake

Gli oceanografi hanno da tempo indicato come luoghi l’Oceano Atlantico settentrionale e l’Oceano Antartico dove le acque superficiali vengono spostate in profondità, portando con sé grandi volumi di carbonio.Tuttavia, lavori recenti hanno dimostrato che questo processo potrebbe in realtà essere dominato solo da poche aree: compreso il Passaggio di Drake.

Nonostante sia uno dei tratti di oceano più famosi, solo di recente gli scienziati sono stati in grado di osservare questa finestra in azione.

Il flusso principale del Passaggio di Drake è creato dall'effetto dei forti venti occidentali attraverso l'Oceano Antartico.Gli scienziati hanno scoperto che i venti occidentali creano una pendenza nella densità dell’acqua, con acque dense più basse più vicine all’Antartide, dove l’acqua di fusione più fredda ricopre la superficie, ma che digradano più in profondità nell’oceano più a nord verso il Sud America.

Con anticipi in robot subacquei autonomi e la modellazione al computer, siamo stati in grado di mostrare come il flusso dell'Oceano Australe interagisce con una montagna sottomarina nel Passaggio di Drake.Questa interazione subacquea confonde l'oceano, migliorando quel processo di agitazione simile al caffè.

L’agitazione lungo i livelli di densità inclinati fornisce un percorso attraverso il quale l’acqua dallo strato superiore dell’oceano si sposta verso le profondità.E il fitoplancton sulla superficie dell'oceano viene trasportato insieme a questo movimento, spostandosi in profondità molto più velocemente di quanto farebbe con il solo affondamento gravitazionale.

In una regione meno energetica, questo fitoplancton morirebbe e respirerebbe il suo carbonio nell’atmosfera o affonderebbe lentamente.Tuttavia, nel Passaggio di Drake, il fitoplancton può essere trascinato in profondità prima che ciò accada, il che significa che il carbonio che hanno assorbito dall’atmosfera viene sequestrato nelle profondità dell’oceano.Anche il carbonio disciolto e immagazzinato nelle profondità dell’oceano può fuoriuscire in questi luoghi.

Gli scienziati hanno stimato che le acque oceaniche più profonde interagiscono direttamente con l'atmosfera solo attraverso circa 5% della superficie dell’oceano.Questo è uno di quei posti speciali.

Lo studio del Passaggio di Drake e di altre finestre oceanografiche consente alla scienza di comprendere meglio il cambiamento climatico e il funzionamento del nostro pianeta blu.