Artico e Antartide, laboratori naturali in pericolo

Antartide e Artico sono da sempre considerati i laboratori naturali del mondo, per le condizioni climatiche che offrono e non solo per quelle. Per esempio, il Polo Sud è diventato il coprotagonista del Premio Nobel per la fisica 2026, assegnato la settimana scorsa a Francis Halzen per i suoi studi sui neutrini cosmici. Infatti, le verifiche sperimentali delle brillanti teorie di Halzen hanno trovato sperimentazione proprio in Antartide dove è stato costruito IceCube, un osservatorio astrofisico che ha come cuore centrale un cubo di un chilometro quadrato di ghiaccio. E proprio nelle ultime ore, a corredo della notizia riguardanti i prestigiosi premi per le conferiti a Stoccolma, è possibile valutare le ultime ricerche rese disponibili sul permafrost al Polo Nord e ad alcuni carotaggi antartici fatti da Byond Epica. Già, perché proprio ai poli, appetiti da Cina, Russia e Usa, è dove oggi si studia il clima, la storia del pianeta e si capisce lo stato di salute della Terra.

Ma che cos’è IceCube creato appunto sulle idee del fisico belga-statunitense, professore all’Università del Wisconsin-Madison, negli Stati Uniti? È un osservatorio per neutrini, costruito al Polo Sud e che utilizza un chilometro cubo di ghiaccio antartico per catturare particelle ad alta energia provenienti dallo spazio profondo. L’osservatorio è stato completato solo nel 2010 e reso operativo nel 2011, dopo anni impiegati nella di progettazione e nella realizzazione in un luogo in cui realizzare strutture operative tutto l’anno è assai complesso. Il supercubo di ghiaccio dispone di 5.160 sensori ottici distribuiti lungo 86 cavi verticali, a profondità comprese tra 1.450 e 2.450 metri. Completato nel 2010 e operativo nella configurazione definitiva dal 2011, IceCube dispone di 5.160 sensori ottici distribuiti lungo 86 cavi verticali, a profondità comprese tra 1.450 e 2.450 metri. Una delle peculiarità dei neutrini è quella di essere in grado di attraversare la materia quasi senza interagire. Ma tutto ciò è diverso nel ghiaccio antartico. Quando uno di questi neutrini, in quel cubo di ghiaccio, colpisce un nucleo atomico, la reazione è una particella carica che emette un debole lampo di luce Cherenkov (detta anche luminescenza, effetto che si verifica, per esempio, in ambienti con una forte radioattività, prodotta da un processo di fissione nucleare). Questo lampo che diventa segnale, ha permesso nel 2013 ad IceCube di annunciare al mondo la scoperta di neutrini di altissima energia provenienti dallo spazio, aprendo nuove prospettive all’astrofisica.

Tuttavia, i ghiacci non sono solo dei rivelatori eccezionali, sono anche dei Big Data in cui è custodita la memoria del clima terrestre. Infatti, sempre in Antartide il progetto europeo Beyond Epica – Oldest Ice, coordinato dall’Istituto di scienze polari del Cnr, ha estratto a Little Dome C, una carota lunga 2.800 metri, intercettando il risalente a 1,2 milioni di anni fa. L’ultima missione, quella di quest’anno e già stata conclusa, ha coinvolto dodici istituzioni di dieci Paesi. Quattordici laboratori europei sono impegnati nelle analisi. Dentro al carotaggio sono stati individuate delle bolle di aria primordiale. Queste sono state analizzate, misurandone metano, isotopi, impurità, anidride carbonica. In fase di sintesi si potrà - da quei dati - ricostruire la mappa delle temperature e la composizione dell’atmosfera della Terra, a prima della comparsa dell’umanità. L’obiettivo è comprendere anche perché, tra circa 1,2 milioni e 900 mila anni fa, il ritmo delle grandi glaciazioni passò da cicli di circa 40mila anni a periodi prossimi ai 100mila. Uno studio importante, perché osservando il passato possiamo intravedere il futuro e correggere gli eventuali errori. Passando invece all’Artico, la notizia o la scoperta è meno bella: ci sono delle conferme che il Polo Nord si sta riscaldando più velocemente rispetto alla media globale della Terra. Il terreno che rimane gelato per almeno due anni consecutivi, noto come permafrost, conserva nei suoi strati superiori, quelli più vicini a noi, circa 1.600 miliardi di tonnellate di carbonio organico. Con il disgelo questo materiale può essere rimesso in circolo, perché i microorganismi decomponendosi libererebbero anidride carbonica e metano, contribuendo ad un nuovo aumento delle temperature. E non è soltanto una previsione questa. L’Arctic Report Card 2024 della statunitense Noaa ha documentato che la tundra artica, considerando anche gli incendi avvenuti, è passata dall’assorbire anidride carbonica a diventarne una fonte. Gli incendi, fenomeno importante e spesso non conosciuto a quelle latitudini, nelle regioni circumpolari hanno liberato in media 207 milioni di tonnellate di carbonio all’anno dal 2003 ad oggi. Nel 2025 la stessa agenzia ha segnalato ulteriori trasformazioni favorite dal disgelo, comprese le acque dei fiumi che diventano color ruggine per la “mobilizzazione” di ferro e altri metalli.