Il contributo della recristallizzazione del ghiaccio marino al manto nevoso artico

Una storia nascosta nella neve artica

La neve che ricopre il ghiaccio marino artico può sembrare un semplice strato bianco, ma questo studio mostra che cresce silenziosamente anche dal basso, oltre che dal cielo. Anziché essere solo pioggia congelata, una parte di quella neve è in realtà ghiaccio marino riciclato che è passato allo stato di vapore e si è ricongelato più in alto. Comprendere questo scambio nascosto tra ghiaccio marino e neve è importante perché influisce sulla quantità di luce solare riflessa, sul trasferimento dei gas tra oceano e atmosfera e sulle previsioni di cambiamento climatico in un Artico che si riscalda rapidamente.

La neve che cresce dallice verso lalto

La neve sul ghiaccio marino si trova tra due mondi molto diversi: unatmosfera gelida sopra e acque oceaniche relativamente pi calde sotto. Questo contrasto di temperatura crea forti differenze verticali attraverso la neve, che a sua volta spingono il vapore acqueo a muoversi verso lalto a partire dal ghiaccio. Quando questo vapore attraversa i minuscoli spazi daria nella neve e si ricongela, rimodella i cristalli di neve in strutture pi grandi e pi delicate note come depth hoar. Studi precedenti nei suoli della tundra avevano suggerito che il ghiaccio di suolo potesse aggiungere una piccola quantità di massa alla neve sovrastante, ma fino ad ora nessuno aveva quantificato questo processo sul ghiaccio marino artico alla deriva.

Seguire la traccia dellacqua pesante

I ricercatori hanno partecipato alla spedizione MOSAiC della durata di un anno, che ha driftato con il pack artico tra la fine del 2019 e la primavera del 2020. In oltre cento siti segnati su un floe centrale hanno scavato ripetutamente fosse nella neve e misurato profondit della neve, densit e temperatura dalla superficie fino al contatto neveghiaccio. Cruciale stata la raccolta di pi di 500 campioni di neve e di numerosi carotaggi del ghiaccio marino per analizzare le "impronte" naturali delle molecole dacqua: le forme pesanti e leggere di idrogeno e ossigeno. Poich il ghiaccio marino e la neve da precipitazione hanno firme isotopiche distinte, qualsiasi apporto di vapore dallice alla neve lascia un segnale riconoscibile in questi rapporti.

Prove della neve alimentata dal basso

Le misurazioni hanno rivelato che le differenze di temperatura allinterno della neve erano spesso estremamente forti, con la maggior parte delle fosse oltre la soglia in cui ci si aspetta rapida crescita cristallina e movimento di vapore. In quasi tutti i profili verticali di neve, i pochi centimetri inferiori della neve—proprio sopra il ghiaccio—erano molto pi ricchi di ossigeno pesante rispetto agli strati superficiali, e pi vicini nella composizione al ghiaccio marino sottostante. Allo stesso tempo, il pacco nevoso inferiore tendeva a diventare meno denso e pi trasformato strutturalmente, coerente con il flusso di vapore verso lalto e la recristallizzazione. Una misura isotopica aggiuntiva chiamata deuterio-excess ha contribuito a escludere altre spiegazioni come la contaminazione da sale dovuta a spruzzi marini o inondazioni, rafforzando lipotesi che il segnale provenisse dal vapore che risale dal ghiaccio.

Quanta nuova neve proviene dal ghiaccio marino?

Per stimare quanto della neve avesse effettivamente origine dal ghiaccio marino, il team ha combinato due approcci complementari. Innanzitutto hanno utilizzato i risultati di esperimenti controllati in laboratorio, in cui la neve sopra una lastra di ghiaccio stata esposta a un gradiente di temperatura noto e la perdita di ghiaccio stata monitorata con precisione. Scalando quella relazione con le condizioni reali di temperatura e vapore misurate durante MOSAiC, hanno calcolato quanto ghiaccio avrebbe dovuto sublimate e rideporsi nella neve. Ci ha dato lequivalente di circa 4 centimetri di profondit di neve aggiunta dal basso durante linverno. In secondo luogo, hanno applicato un semplice modello di miscelazione ai dati isotopici, trattando la precipitazione atmosferica e il ghiaccio marino come due end-member. Questa analisi ha suggerito un contributo ancora maggiore: in media, circa un terzo della massa nevosa, corrispondente a circa 6 centimetri di neve, potrebbe essere ricondotto al ghiaccio marino recristallizzato.

Perch questo importante per un Artico che si riscalda

Nonostante ogni stima presenti incertezze, insieme mostrano che il ghiaccio marino non solo una piattaforma per la neve, ma anche un suo fornitore attivo. Man mano che lArtico continua a riscaldarsi e che profondit della neve, venti e gradienti di temperatura cambiano, questa crescita nascosta dal basso influenzer lo spessore e la densit della neve, la facilit con cui il calore sfugge dalloceano e il modo in cui impurit e sostanze chimiche vengono immagazzinate o rilasciate. Per i non specialisti, il messaggio chiave che il manto nevoso artico in parte costruito con ghiaccio marino riciclato, e riconoscere questo processo aiuter a migliorare i modelli climatici, linterpretazione dei satelliti e la nostra comprensione generale di come loceano coperto di ghiaccio risponde a un clima che cambia.

Citazione: Macfarlane, A.R., Mellat, M., Dadic, R. et al. The contribution of sea-ice recrystallization to the Arctic snowpack. Nat Commun 17, 2429 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68762-0

Parole chiave: Neve artica, ghiaccio marino, vapore acqueo, isotopi stabili, cambiamento climatico