Missione Antartide

Le distese glaciali che ci circondano, sul continente antartico e sull'omonimo Oceano polare che lo lambiscono, rappresentano un'incantevole vastità che i ricercatori stanno studiando nel tentativo di comprendere l'evoluzione del clima terrestre. È questo il senso dell'avventura scientifica di Stefano Valentino, giornalista a bordo della nave rompighiaccio Laura Bassi dell'Ogs di Trieste, con la collaborazione di Chiara Bellini, Francesco Scura e di Morgana Production.

La nave è tornata in Italia dopo aver completato la 38esima spedizione organizzata nell'ambito del Programma nazionale di ricerche in Antartide (Pnra), gestito da Enea e Cnr.

L'inizio del viaggio

Come ogni anno, la Laura Bassi ha iniziato la sua lunga circumnavigazione da Ravenna (nel novembre 2022). L'imbarcazione ha attraversato lo Stretto di Suez e l'Oceano Indiano. Dopo aver imbarcato il personale scientifico e il sottoscritto al porto di Lyttelton, in Nuova Zelanda, il 5 gennaio 2023 è di nuovo salpata per dirigersi verso la Baia di Terranova, dove sorge la stazione antartica italiana Mario Zucchelli.

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Scienza e meraviglia si uniscono a ogni tappa del viaggio che abbiamo iniziato percorrendo, in una settimana di navigazione, gli oltre 3.000 chilometri che si frappongono tra l'isola meridionale dell'arcipelago neozelandese e la costa antartica. Una traversata che ci ha letteralmente catapultato fuori dalla civiltà terrestre. È difficile ricordare quando la notte si è dileguata per sempre dietro di noi. Abbiamo iniziato a fluttuare in una sorta di etere metafisico da quando la prima alba senza fine lo ha dispiegato davanti ai nostri occhi.

Smettiamo di contare i giorni. Nell'estate australe il sole non tramonta mai e il viaggio prosegue lungo interminabili e ipnotici spazi bianchi, dandoci l'impressione di restare inerti nel tempo e nello spazio. Annullando l'alternarsi tra luce e oscurità, il globo infuocato che risplende incessantemente nel cielo ci lascia credere di navigare nell'eternità. Siamo una pillola di civiltà in un universo alieno che si lascia ammirare, indifferente agli sforzi che i piccoli uomini compiono per carpirne i segreti.

A scandire il flusso della quotidianità sono solo i pasti e le attività di ricerca che vengono condotte dagli scienziati e i tecnici a bordo secondo orari concordati dal comandante Franco Sedmak, il capo spedizione Riccardo Scipinotti dell'Enea e Pasquale Castagno, coordinatore scientifico della prima fase della campagna oceanografica.

Ci sono solo pochi centimetri di metallo tra noi e l'eternità. Le murate convergenti a prua custodiscono un tempo che fluisce solo all'interno della nave. Fuori, nel vuoto dell'Antartide, la nostra esistenza sembra sospesa in un'infinita luce, ibernata in un sonnolento e lattiginoso silenzio. Dalla cangiante prospettiva della nave, le sagome di ghiaccio marino (acqua congelata) e di ghiaccio continentale (neve accumulata sulla matrice rocciosa) paiono muoversi avanti e indietro in una sorta di danza geofisica. Creano un labirinto di aperture in cui il capitano introduce l'imbarcazione per continuare lo slalom tra giganteschi iceberg, accuratamente scolpiti dalle onde e dal vento come templi in rovina.

 

La mappa

 

Il respiro del ghiaccio

Durante l'esplorazione delle maestose frontiere meridionali della Terra, immacolate e ostili al tempo stesso, la percezione della realtà gradualmente si distorce e si espande. La missione scientifica sfuma nella conquista dell'Assoluto. Un fragore sismico fa sovente tremare lo scafo, dalle cabine fino alla sala comando. È il ghiaccio che ruggisce mentre viene spezzato dalla chiglia. Il suo manto si estende così in profondità nell'entroterra che sembra rotolare giù dalle montagne imbiancate che rivelano il continente ghiacciato in lontananza, mentre lo avviciniamo pian piano.

Ci troviamo nel Mare di Ross, che nel 2017 è diventato l'Area marina protetta più grande del mondo e l'unica a trovarsi in acque internazionali. Con un'estensione di 1,55 milioni di chilometri quadrati (superiore a Italia, Francia e Spagna messe assieme), l'area rappresenta un gigantesco laboratorio naturale in cui compiere ricerche in campo climatico, geologico e soprattutto biologico, con 16.000 specie faunistiche. Questa regione ospita il 30% della popolazione mondiale di uccelli procellariformi (come l'albatros) e il 50% delle orche assassine. A esse si affiancano 32.000 esemplari di foche di Weddell, 155.000 pinguini imperatore e più di 2,5 milioni di pinguini di Adelia.

 

 

L'arrivo alla base

Dopo una sosta di qualche giorno alla base Mario Zucchelli per lo scarico di carburante e materiali necessari alla stazione, continuiamo a seguire la costa montagnosa, ammirando le imponenti lingue glaciali che scendono fino al mare. Il primo della serie è il ghiacciaio Campbell che costeggiamo fino a Cape Washington, non lontano dalla base. Passiamo quindi a largo del Drygalski e infine giungiamo al Ross Ice Shelf (Ris), la piattaforma di ghiaccio più grande del mondo, con una superficie pari a quella della Francia.

Il litorale roccioso è ormai svanito, lasciando il posto a pareti bianco latte che si estendono a perdita d'occhio. Hanno una forma a tratti cremosa a tratti marmorea, con sporgenze, arcate e volte che ricordano i resti di un'antica civiltà. Come molti altri ghiacciai in Antartide, il Ris scivola dal continente e si appoggia sull'acqua, creando un monumentale muro alto più di 30 metri e lungo 700 chilometri che seguiamo per tre giorni, senza tuttavia riuscire a vederne l'estremità.

All'improvviso, il Ris si apre nella Baia delle balene, accogliendo la nave al suo interno. Qui il capitano porta la prua a pochi metri dalla parete di ghiaccio, che nelle fasi finali dell'avvicinamento occupa l'intera visuale del ponte. Tocchiamo il punto più meridionale della Terra ovvero quello più vicino al Polo Sud raggiungibile via mare. Un record che contribuisce a svelarne uno ben più importante: quello della ricerca scientifica, vero obiettivo della spedizione.

In passato, i fronti glaciali si estendevano addirittura oltre la zona dove stiamo navigando. Aree che in epoche precedenti erano interamente bianche, oggi sono occupate dal blu del mare. La nave si fa strada tra gli spettri degli antichi ghiacciai. Studiare la loro evoluzione è fondamentale per decifrare gli effetti della variazione delle temperature. Un recente studio anglo-norvegese, pubblicato su Nature a inizio aprile, avverte che l'aumento delle temperature potrebbe far fondere la calotta antartica a un ritmo più elevato di quello ipotizzato finora, innescando una serie di effetti a catena che potranno essere anticipati solo proseguendo le ricerche in Antartide, come quelle realizzate con la Laura Bassi.

 

Il viaggio sulla Laura Bassi

 

Gli scienziati al lavoro

"È fondamentale formulare modelli predittivi che anticipino l'entità di future fusioni glaciali", spiega Luca Gasperini, ricercatore dell'Istituto di Scienze marine del Cnr che durante la navigazione dirige il progetto Disgeli scandagliando i fondali per individuare segni di arretramento o avanzamento delle lingue glaciali sottomarine negli ultimi 10mila anni (ossia il periodo intercorso dall'ultima glaciazione). Per misurare l'evoluzione dei fronti glaciali vengono raccolti campioni di sedimenti che si sono depositati sui fondali marini nei punti in cui i ghiacciai erano ancorati alla base rocciosa. Innanzitutto vengono identificati i sedimenti con un particolare strumento acustico agganciato sotto lo scafo, chiamato Topas, dopodiché la nave si arresta sopra ogni punto e con un carotiere calato in profondità vengono estratte appunto carote di sedimento, intrappolandole in lunghi tubi.

L'obiettivo è confrontare la variazione nel tempo dei fronti glaciali con quella dell'atmosfera intrappolata nelle carote di ghiaccio estratte sul continente col progetto Beyond Epica. I primi esemplari delle carote, che sveleranno l'evoluzione di CO2 e temperatura nell'ultimo milione di anni, sono stati trasportati in Italia proprio quest'anno a bordo della Laura Bassi e inizieranno a essere esaminati l'anno prossimo. "Il raffronto tra le informazioni fornite dai nostri sedimenti e quelle registrate nelle carote di ghiaccio ci permetterà di prefigurare le condizioni di CO2, e quindi di temperatura, che potrebbero causare in futuro una fusione della calotta glaciale antartica che, innalzando il livello dei mari, condannerebbe le zone costiere a essere sommerse", conclude Gasperini.

 

 

Il gioco dei venti

Le conversazioni con gli scienziati, che siano in laboratorio o nelle sale di ricreazione, ci aiutano a osservare il ghiaccio con occhi diversi. Impariamo che l'Antartide non è un unico conglomerato ghiacciato che si estende dal continente al mare, ma che il ghiaccio continentale ha strutture e funzioni diverse rispetto alla banchisa galleggiante. Comprendiamo inoltre le correlazioni tra il ghiaccio marino e gli altri due elementi freddi, l'aria e l'acqua, che mantengono l'Antartide nel suo stato di mistica e aliena immobilità.

Mentre siamo appostati sui ballatoi esterni del ponte di comando per fotografare gli spazi incantati che ci circondano, le nostre dita vengono spesso morse dagli artigli freddi dei cosiddetti venti catabatici. Questi venti non soffiano da nessun luogo. Semplicemente precipitano dalle alture del continente a causa della loro bassa temperatura che li rende particolarmente pesanti. Svolgono un ruolo importantissimo. Non solamente raffreddano la superficie del mare, facilitandone il congelamento, ma spazzano al largo il ghiaccio marino già formatosi, sgomberando ampie porzioni di mare dove può crearsi un'ulteriore quantità di ghiaccio.

"La formazione del ghiaccio marino è un fattore capace di influenzare il clima terrestre, infatti ghiacciando, l'acqua rilascia sale nelle masse d'acqua sottostanti che, diventando dense e pesanti, sprofondano e fluiscono verso nord, mentre quelle calde dall'Equatore si dirigono verso i poli ", spiega Castagno, ricercatore all'Università di Messina e responsabile a bordo del progetto MorSea dell'Università Parthenope di Napoli, "queste correnti che viaggiano in direzioni opposte mettono in moto la circolazione oceanica globale che garantisce un'equa distribuzione del calore sul globo terrestre, mantenendo le condizioni ottimali per la vita come la conosciamo".

 

 

La fonte della vita

È stupefacente guardare il manto di ghiaccio frantumato dalla chiglia della nave, percepire mentalmente il freddo ostile delle acque sottostanti capaci di porre fine alla vita di un essere umano in pochi istanti e al tempo stesso pensare che tutto questo gelo accende il grande meccanismo che è fonte di vita nelle zone temperate da cui proveniamo.

Sulla Laura Bassi, impariamo che il clima è una cosa complessa. "Il ghiaccio marino ha effetti paradossalmente contrapposti, infatti da una parte col suo colore bianco riflette la luce e quindi l'energia solare, impedendo il surriscaldamento del mare, ma dall'altra, proteggendo lo stesso mare dai venti freddi, impedisce il congelamento delle acque", commenta Tommaso Tesi, paleoclimatologo dell'Istituto di Scienze polari del Cnr, "è quindi importante analizzare quest'insieme di retroazioni, come ci prefiggiamo di fare col nostro progetto Greta, al fine di comprendere in quale modo la formazione del ghiaccio marino e delle acque dense, generate dal rilascio di sale, è evoluta in passato per anticipare le dinamiche future".

Strettamente collegato a Greta è il progetto Lasagne di Leonardo Langone, Dirigente di ricerca dell'Istituto di Scienze polari (Isp) del Cnr. Con lui ci sono Patrizia Giordano, anche lei dell'Isp, e Francesca Caridi dell'Università Politecnica delle Marche. Sono solo alcune delle tante ricercatrici presenti in entrambe le fasi della campagna oceanografica.

 

 

L'enigma delle stratificazioni

"Studiamo in tempo reale il modo in cui le alghe che vivono alla base del ghiaccio marino si depositano nei fondali una volta che il ghiaccio si fonde", spiega Langone, "l'obiettivo è fornire parametri necessari a calibrare le osservazioni climatiche di lungo periodo basate sui sedimenti antichi". Il sedimento, composto appunto essenzialmente da resti di alghe, si forma a strati, proprio come una lasagna: lo strato di alghe scure sono il ragù, quello delle alghe chiare è la besciamella e poi c'è la sfoglia composta da detriti inorganici.

"È cruciale capire se lo strato scuro si accumula nel sedimento dopo quello chiaro, cioè in tarda estate quando la fusione del ghiaccio marino raggiunge il picco. Ciò significherebbe infatti che il rinvenimento di tracce di alghe scure nei sedimenti antichi può essere considerato una prova certa di una minore estensione dei ghiacci in un determinato periodo geologico". Altro punto importante è la correlazione tra l'accumulo di alghe e le caratteristiche chimiche e fisiche del mare.

"Confrontiamo la presenza di alghe nei sedimenti coi livelli attuali di temperatura e salinità, nonché con la velocità delle correnti, misurati nelle acque con strumenti lasciati in mare tutto l'anno e fissati a speciali postazioni sommerse (mooring oceanografici)", spiega Langone, "in questa maniera riusciamo a stabilire che la presenza di alghe scure può effettivamente dare indicazioni sull'evoluzione di temperatura e salinità nel corso di migliaia di anni". Queste informazioni saranno pertanto utili come cartina di tornasole per Greta.

Poiché il ghiaccio, sia quello marino sia quello continentale, sono influenzati dalle temperature è rilevante esaminare i fattori atmosferici suscettibili di provocare effetti di riscaldamento. "Alcuni tipi di aerosol, tra cui il black carbon, influiscono sul clima sia direttamente, riscaldando l'atmosfera, sia indirettamente, influenzando le caratteristiche delle nubi che a loro volta riflettono le radiazioni solari", spiega Losi, dottorando in scienze ambientali dell'Università Bicocca e responsabile a bordo del progetto Caiac, "è importante monitorarli anche nelle aree polari, dove l'aumento delle temperature è maggiore rispetto ad altre zone del pianeta ed ha un forte effetto sui ghiacci". Coi suoi impianti di aspirazione installati sulla torretta della nave, Losi cattura i composti atmosferici clima-alteranti tramite dei filtri in fibra di quarzo che vengono poi immagazzinati a poppa.

 

 

Il messaggio dei pesci

Uno dei potenziali indicatori delle mutazioni climatiche è la fauna ittica, abbondantissima nel Mare di Ross, che può risentire dell'impatto che l'aumento delle temperature in atmosfera e in acqua può avere sul ghiaccio marino. "Col progetto Bioclever studiamo le popolazioni allo stadio larvale, in particolare la specie più abbondante, l'Antarctic Silverfish, che si nutre di zooplancton e a sua volta è predata da altri pesci, foche e pinguini ed è quindi cruciale per l'ecosistema antartico", spiega Antonio Di Franco, primo ricercatore della Stazione zoologica Anton Dohrn di Napoli, "le uova e le larve nelle loro prime fasi vitali si sviluppano sotto il ghiaccio marino che, se soggetto a variazioni in estensione, potrebbe quindi avere ripercussioni a cascata".

Lasciandosi dietro una scia d'acqua attraverso il ghiaccio rotto dallo scafo, la poppa della nave è il cuore pulsante della scienza portata avanti durante la spedizione in Antartide. Le bande di colore grigio-scuro che compaiono sugli schermi, i cavi aggrovigliati dei computer, i sensori luccicanti, i microscopi e i frigoriferi nei laboratori danno la misura della diversità e complessità delle nostre attività scientifiche svolte a bordo. Il collegamento tra il Mare di Ross e il sistema climatico globale è un tema importante, ma non l'unico.

In particolare, il progetto Isobata, guidato dall'Ogs in partnership con l'Università Milano Bicocca e l'Istituto di Geologia ambientale del Cnr, mira alla ricostruzione dei fondali marini. Attraverso l'acquisizione di dati morfobatimetrici lungo la rotta della Laura Bassi, si sono rilevati monti, vulcani e canyon. La profondità dei fondali scandagliati è variata tra i 300 e i 5500 metri, per un totale di circa 33.590 kmq mappati. Il progetto partecipa allo sforzo internazionale, volto ad ottenere la mappatura complessiva dei fondali dell'Oceano polare Antartico, di cui solo il 27% è stato finora coperto. Coinvolgendo nelle acquisizioni tutte le navi oceanografiche dei diversi paesi operanti in Antartide si spera di raggiungere l'obiettivo entro il 2030.

 

 

La mappa dei fondali

Un'ulteriore attività di batimetria è Idromar dell'Istituto idrografico della Marina di Genova per realizzare una carta nautica nella Baia di Terranova, dove si trova la base italiana. "Abbiamo effettuato rilievi batimetrici in un'ampia area antistante la stazione Mario Zucchelli che comprende Gerlache Inlet, Tethys Bay e Silverfish Bay, investigando coi più moderni scandagli acustici multifascio fondali precedentemente mappati con strumentazione a singolo fascio o addirittura mai prima scandagliati a causa di una maggiore estensione dei ghiacci", spiega il tenente di vascello Nunzio Moschetto, responsabile del progetto, "i dati acquisiti saranno processati per l'aggiornamento della cartografia nautica e una maggiore conoscenza di aree così estreme a supporto della sicurezza della navigazione e delle attività scientifiche".

Il team di ricercatori, tecnici e marinai sfidano 24 ore su 24 le gelide acque del Mare di Ross per catturare volumi inestimabili di dati, campioni e immagini batimetriche. Varcano ripetutamente la porta stagna che si apre verso l'esterno, dove sonde e campionatori vengono calati in acqua o recuperati coi loro preziosi carichi di informazioni. Altri restano dentro, incollati ai loro posti, con gli sguardi oscillanti tra le moltitudini di monitor che rivelano la forma e la stratificazione dei fondali marini. Gli scienziati non fanno altro che scomporre l'immobile armonia dell'Antartide in una catena, in continua evoluzione, di interazioni causali tra fattori fisico-chimici che agiscono sia sotto che sopra il mare e influenzano l'intima connessione che sussiste tra l'Antartide e il resto del pianeta.

 

 

La squadra di ricercatori

La prima fase della campagna oceanografica termina il 5 febbraio, quando approdiamo per la seconda volta alla base Mario Zucchelli. Parte del personale scientifico sbarca e viene sostituito da altri scienziati che erano in attesa alla base. "Quest'anno l'avvicendamento tra i due gruppi è avvenuto direttamente alla stazione per evitare un nuovo doppio attraversamento andata e ritorno per e dalla Nuova Zelanda, avendo così più tempo da dedicare alla scienza", spiega Scipinotti. La complementarietà dei progetti intrapresi nei due turni permetterà di spiegare il complesso sistema di relazioni che lega terra, ghiaccio e acqua nel contesto dei cambiamenti in atto. In particolare, il secondo gruppo di ricercatori si è addentrato tra i ghiacci di Cape Hallet e Edisto Inlet e si è concentrato sulla raccolta di sedimenti dal fondo marino.

Dai sedimenti si potrà risalire all'origine stessa dell'ammasso glaciale del continente antartico. Col suo progetto Boost, Laura Crispini, coordinatrice scientifica della seconda fase della spedizione e docente di geologia strutturale all'Università di Genova, effettua studi di geologia marina e preleva campioni di sedimenti del fondale oceanico in un'area dove le navi da ricerca non sono mai state o quasi. "Intendiamo costruire un modello morfologico e tettonico che correli faglie che abbiamo studiato per molti anni a terra coi fondali marini", spiega Crispini, "vogliamo comprendere come le fenomenologie tettoniche (come eruzioni vulcaniche, terremoti e frane) hanno modellato nel tempo la piattaforma continentale su cui poggia la calotta glaciale".

Boost, sviluppato in collaborazione con il Bgr Institute di Hannover, mira a scoprire come il continente antartico si sia distaccato dagli altri continenti e dove si siano formati i primi pezzi della sua calotta glaciale. "Il nostro studio aiuterà anche a capire come i movimenti crostali possano accentuare o minimizzare le variazioni nella forma e nello spessore del ghiaccio continentale legate ai cambiamenti climatici", spiega Crispini.

 

 

Il bottino dei campioni

La nave ha concluso ufficialmente la sua campagna scientifica di due mesi tornando a inizio marzo in Nuova Zelanda per poi continuare il suo viaggio di ritorno nel Pacifico orientale, affrontando le tempeste di Capo Horn (la punta più meridionale dell'America Latina). Dopo aver solcato l'Oceano Atlantico ha infine fatto il suo ingresso nel Mediterraneo a inizio aprile, riportando in Italia container pieni di attrezzature e campioni che ora verranno analizzati nei laboratori.

Gli esploratori del passato si precipitavano in Antartide per conquistare il continente più irraggiungibile, l'unica terra dove la civiltà umana non ha mai messo radici, per poi tornarsene a casa con il loro trofeo e non pensarci più. Oggi i ricercatori vengono regolarmente qui per spiegare come il ghiaccio dell'Antartide non sia solo un affascinante archetipo della terra di nessuno, ma sia soprattutto un anello fondamentale del sistema ambientale in cui l'uomo ha sempre vissuto. Interpretare correttamente la complessità dei fenomeni climatici imperniati sui ghiacci antartici sarà molto più difficile che piantare la bandierina come fecero Amundsen e Scott durante la loro eroica corsa al Polo Sud.

Durante la nostra odissea, abbiamo continuato ad ammirare l'Antartide dal di fuori, non ne abbiamo violato le distese abitate, non ne abbiamo raggiunto il cuore ambito dagli avventurieri di tutti i tempi, ci siamo accontentati di farne ritratti da lontano, lasciando volare la nostra fantasia e accontentandoci di condividere brevi istanti a tu per tu con foche e pinguini adagiati sulle loro zattere di ghiaccio vaganti nel Mare di Ross. Siamo andati fin laggiù per capire i misteri scientifici che si celano nelle sue acque e a portarci con noi in Italia le risposte ottenute dai ricercatori che, in quanto tali, offrono, il pretesto per tornare nuovamente in quei luoghi in fondo alla curvatura terrestre.

La spedizione giornalistica in Antartide e stata realizzata grazie all’invito del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide  che ha ospitato Stefano Valentino a bordo della nave Laura Bassi.