domenica 7 ottobre 2007

ANDRILL: ANALIZZARE IL PALEOCLIMA DELL'ANTARTIDE PER PREVEDERE LA REAZIONE DELLA CRIOSFERA NEL FUTURO



















La storia climatica dell’Antartide è celata sotto alla piattaforma di Ross e sotto al ghiaccio marino del McMurdo Sound. (questo testo è tratto dall'opera: "ANTARTIDE: il Cuore bianco della Terra" di Lucia Simion). Potrete seguire la cronaca della mia spedizione con il progetto ANDRILL SMS a partire dal 2 novembre, data alla quale dovrei arrivare in Antartide, se le condizioni meteo lo permettono.


“Drilling back into the future” (Forare a ritroso nel futuro). Vi sembra un proposito insensato? Eppure si tratta proprio dell’epigramma del progetto ANDRILL, Antarctic Geological Drilling. Un progetto internazionale di perforazione nei sedimenti marini situati al disotto della piattaforma di Ross e al di sotto del ghiaccio marino, nei pressi delle stazioni McMurdo (USA) e Scott (NZ). Dotato di un budget di 30 milioni di dollari americani (di cui 2/3 dedicati alla ricerca e ai programmi di pedagogia e 1/3 per la logistica) ANDRILL rappresenta uno dei principali progetti del quarto Anno Polare Internazionale.
Vi partecipano oltre 200 ricercatori scientifici (geologi, paleontologi e micropaleontologi, vulcanologi...), più un team di 6 divulgatori scientifici appartenenti a quattro paesi: Stati Uniti, Germania, Italia e Gran Bretagna. Il quartier generale del progetto ANDRILL si trova all’università di Lincoln, nel Nebraska (USA); mentre la logistica e tutto quanto riguarda il carottiere dipende da Antarctica New Zealand, il programma polare Neo-Zelandese, basato a Christchurch.
Scopo di ANDRILL, che è il capitolo succesivo di un importante progetto internazionale di perforazione geologica come quello di Cape Roberts (si svolse negli anni 1997-1999), è quello di recuperare carote di sedimenti marini per studiare la storia paleoclimatica e tettonica dell’Antartide negli ultimi 65 milioni di anni, cosi’ come l’estendersi o il ritrasi dei suoi ghiacciai e della piattaforma di Ross. Queste carote di sedimenti contengono svariate componenti: ceneri vulcaniche, diatomee (alghe unicellulari racchiuse da unso scheletro siliceo), rocce, gusci di conchiglie, pollini....La loro analisi permetterà di ottenere informazioni sulla formazione, sulle dimensioni e sulle fluttuazioni dei ghiacciai e delle calotte del passato; sarà dunque possibile capire come l’Antartide e i suoi ghiacci hanno reagito in epoche remote, quando le temperature erano da 2 a 3°C più elevate di quelle di oggi e le concentrazioni di CO2 nell’atmosfera da 2 a 4 volte più elevate di quelle attuali. Le domande che i ricercatori si pongono sono: “c’era una piattaforma di ghiaccio? la calotta dell’Antartide occidentale si era disintegrata? qual era il livello degli oceani? Con quale rapidità si è manifestato il ritiro dei ghiacci?" Comprendere come l’Antartide ha reagito ai mutamenti climatici del passato permetterà di prevedere in che modo il continente e i suoi ghiacci reagiranno al Global Change, quale ruolo giocherà l’Antartide nell’aumento del livello degli oceani, cosi’ come sulla circolazione atmosferica globale. Sotto questo aspetto, l’epigramma “Drilling back into the future” è assolutamente giustificato e sensato.
Finora, le tecniche di perforazione non permettevano di accedere con successo ai sedimenti accumulati intorno al continente dai ghiacciai che con il loro fluire incessante lo hanno “limato” per milioni di anni, perché questi sedimenti erano celati sotto la banchisa oppure sotto piattaforme di ghiaccio.
Ma nuove tecniche di perforazione sono state messe a punto grazie alle esperienze del passato (per esempio il Dry Valley drilling project, il progetto CSIRO, il progetto Cape Roberts), rendendo cosi’ accessibili gli archivi climatici seppelliti nei sedimenti marini. Del resto, iI team di drillers e di tecnici Neo-Zelandesi di ANDRILL si è dato da fare per “forare nel futuro” e nel dicembre 2006 - dopo 10 settimane di lavoro non-stop, 24h/24 e 7 giorni su 7, è stata raggiunta la profondità di 1284,87 metri nei sedimenti marini. Un autentico record, poiché si tratta solo della prima stagione di perforazione (in confronto, il Progetto Cape Roberts aveva estratto 1.600 m di carote in tre anni di lavori e in tre diversi siti di perforazione). Alla fine del 2006 si è dunque concluso il primo capitolo del progetto ANDRILL, il MIS (McMurdo Ice Shelf Project); a metà ottobre del 2007 prenderà il via il Southern McMurdo Sound Project (SMS).
Il carottiere (lo strumento di perforazione) è stato disegnato e costruito in Nuova Zelanda; questo paese infatti ha un’esperienza di 35 anni nel campo delle perforazioni geologiche in Antartide. Si tratta di un sistema piuttosto complesso, posato sul ghiaccio della piattaforma di Ross, oppure sul ghiaccio marino (nel caso del progetto SMS). La difficoltà affrontata dal progetto MIS-ANDRILL è stata quella di poter accedere ai sedimenti marini, sotto la piattaforma di ghiaccio, che galleggia sul mare. E' stato dunque ncessario scavare un pozzo profondo quanto la piattaforma stessa, ovvero circa 100 metri; questa prima fase è realizzata tramite un carottiere che utilizza acqua calda, più o meno come il carottiere utilizzato dal team del PROGETTO ICECUBE a South Pole. Nel pozzo viene poi infilato un tubo di 15,2 cm di diametro, chiamato Sea Riser, del peso totale di 24 T: questo attraversa il ghiaccio, penetra nell’acqua di mare e penetra quindi nel sedimento, dove viene cementato. Il “vero” carottiere si trova all’interno di questo primo tubo, ed è formato da diversi elementi avvitati gli uni agli altri. All’estremità di questi elementi è fissata la testa del carottiere, lunga 3 m e dal diametro variabile fra 62 e 45 mm. All’interno di questa “testa” viene raccolta la carota di sedimenti. Esistono “teste” diverse a seconda del tipo di sedimento. Uno dei problemi ai quali hanno dovuto far fronte gli ingegneri di ANDRILL è quello legato allo spostamento della piattaforma di Ross, che si muove di 50 cm al giorno in direzione del mare: l’inclinazione massima sopportata dai tubi è di 50 metri, cio’ che corrisponde a 100 giorni di lavoro. Dopodiché occorre traslocare altrove la piattaforma di perforazione. Oltre al movimento orizzontale, la piattaforma si muove anche in senso verticale, sotto l’azione delle maree: l’escursione massima sarebbe di 1,5 m. La torre di perforazione è dunque sollevata di 3 m rispetto al ghiaccio, per consentire un certo “gioco” alle maree.

Questo testo è tratto dal volume: "ANTARTIDE, il Cuore bianco della Terra". (c) LUCIA SIMION. La riproduzione - anche parziale - è vietata. Nel caso voleste utilizzare brani del testo, vi prego di contattarmi. Grazie in anticipo.

LINK:
http://www.andrill.org

DIDASCALIA:
In alto a sinistra: il sito di perforazione con la tenda di perforazione, contente il carottiere, appoggiata sulla piattaforma di Ross (prima parte del progetto, MIS). FOTO: S. Rejceck/The Antarctic Sun/NSF. In alto a destra: membri del progetto ANDRILL osservano le carote sezionate in due. FOTO: Peter West/NSF. Le carote sono come un libro, sulle cui "pagine" è possibile “leggere” strati di natura diversa, corrispondenti a epoche del passato in cui il ghiacio poteva essere più o meno esteso, in cui la vegetazione poteva essere presente, in cui si verificarono eruzioni vulcaniche e cosi’ via.

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