Disossigenazione glaciale nell’Atlantico settentrionale subpolare profondo durante la Transizione del Medio-Pleistocene

Perché gli oceani antichi contano oggi

Molto prima che gli esseri umani iniziassero a bruciare combustibili fossili, il ritmo climatico della Terra cambiò in modo abrupto. Circa un milione di anni fa il pianeta passò da periodi glaciali frequenti e di minore entità a meno glaciazioni ma molto più grandi, della durata di circa 100.000 anni. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma dalle grandi implicazioni: che cosa cambiò negli oceani per favorire il passaggio a questo nuovo regime climatico, e cosa ci dice quella storia su come gli oceani potrebbero immagazzinare carbonio e perdere ossigeno in futuro?

Una rivoluzione silenziosa nei cicli glaciali

Durante la Transizione del Medio-Pleistocene, tra circa 1,25 e 0,7 milioni di anni fa, il ritmo delle glaciazioni cambiò pur mantenendosi sostanzialmente invariato il forcing solare legato alle oscillazioni orbitali. Allo stesso tempo, l’anidride carbonica atmosferica diminuì di circa 30 parti per milione e gli archivi climatici indicano che l’oceano profondo divenne un deposito più importante per il carbonio. Molti studi precedenti hanno indicato l’Oceano Meridionale intorno all’Antartide come il principale motore di questo cambiamento: lì, un aumento del ghiaccio marino, una maggiore stratificazione e modifiche dei venti sembrano aver contribuito a intrappolare acque più ricche di carbonio e povere di ossigeno in profondità.

Ascoltare il fango sul fondo dell’Atlantico

Il nuovo lavoro si concentra sull’altra estremità del nastro trasportatore globale: l’Atlantico settentrionale subpolare, dove oggi si formano le acque profonde moderne. Gli autori hanno esaminato sedimenti provenienti da un sito di perforazione sul Gardar Drift a sud dell’Islanda, una via chiave a valle per le acque profonde recentemente formate. In questi strati di sedimento hanno misurato segnali chimici legati ai livelli di ossigeno, come il manganese e diverse forme di fosforo, e hanno contato specie di minuscoli organismi bentonici detti foraminiferi bentonici che prosperano solo in condizioni ben ossigenate. Insieme, queste linee di evidenza indipendenti consentono di ricostruire quanta ossigeno raggiungeva il fondale profondo nel tempo.

Acqua dolce da fusione, correnti rallentate e mari profondi soffocati

I carote rivelano che tra circa 940.000 e 870.000 anni fa, e di nuovo durante periodi glaciali vicini, l’Atlantico settentrionale subpolare entrò ripetutamente in condizioni “disossiche” — livelli di ossigeno così bassi da mettere in difficoltà molti organismi bentonici. I minerali che normalmente si accumulano in condizioni ricche di ossigeno diminuirono di oltre la metà e le specie che preferiscono acque ben ventilate quasi scomparvero. Questi intervalli a basso contenuto di ossigeno coincidono con fasi di abbondante materiale trasportato dal ghiaccio, quando flotte di iceberg rilasciarono grandi quantità di acqua dolce nella regione. Tale diluizione della superficie ridusse la sua densità, indebolì il rimescolamento profondo invernale e interruppe l’apporto di acque profonde appena formate, lasciando che acque più vecchie, ricche di carbonio e povere di ossigeno si accumulassero nel bacino profondo.

Una partnership nord–sud nello stoccaggio del carbonio

Quando i record nordatlantici vengono confrontati con indizi chimici simili provenienti dall’Atlantico meridionale e dalle acque prossime all’Antartide emerge un quadro coordinato. Entrambe le regioni polari mostrano un’intensificazione della dolcezza superficiale, un’espansione del ghiaccio marino e una riduzione dell’ossigeno in oceano profondo durante fasi glaciali chiave della Transizione del Medio-Pleistocene. Al Nord, la circolazione di ribaltamento che oggi esporta acqua profonda ben ossigenata sembra essersi indebolita e resa più superficiale. Al Sud, le dense acque profonde antartiche si diffusero più ampiamente, riempiendo le parti più profonde dell’oceano con acque povere di ossigeno e ricche di nutrienti. Questa combinazione ampliò efficacemente il serbatoio profondo globale dove il carbonio respirato poteva essere immagazzinato lontano dall’atmosfera, contribuendo a mantenere livelli più bassi di anidride carbonica atmosferica e a sostenere il passaggio a glaciazioni più grandi e durature.

Lezioni da un passato povero di ossigeno

Per un non specialista, il messaggio centrale è chiaro: quando grandi calotte glaciali riversarono acqua dolce nell’Atlantico settentrionale, interruppero la formazione di acque profonde, permisero all’oceano profondo di impoverirsi in ossigeno e favorirono l’accumulo di più carbonio nelle profondità. Questo processo, agendo in tandem con cambiamenti analoghi intorno all’Antartide, probabilmente ha avuto un ruolo importante nel rimodellare il ciclo delle glaciazioni della Terra. I modelli climatici moderni prevedono che il riscaldamento continuo e la fusione dei ghiacci potrebbero nuovamente indebolire il ribaltamento atlantico e ridurre l’ossigeno negli oceani profondi. Mostrando quanto fossero sensibili in passato le acque profonde alla fusione e ai cambiamenti di circolazione, questo studio sottolinea che il ruolo dell’oceano come deposito di carbonio e la sua capacità di fornire ossigeno agli abissi sono componenti strettamente interconnesse — e vulnerabili — del sistema climatico.

Citazione: Hernández-Almeida, I., Sierro, F.J., Filippelli, G.M. et al. Glacial dysoxia in the deep subpolar North Atlantic during the Mid-Pleistocene Transition. Nat Commun 17, 3748 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71268-4

Parole chiave: Transizione del Medio-Pleistocene, circolazione di ribaltamento atlantica, ossigeno oceanico, stoccaggio di carbonio negli oceani profondi, acque di fusione delle calotte glaciali