LASTRONE DI GHIACCIO: POSIZIONE, CARATTERISTICHE E ORGANISMI - AMBIENTE - 2024

La banchisa o il ghiaccio marino è l'insieme di lastre di ghiaccio galleggianti che si formano congelando l'acqua di mare nelle regioni oceaniche polari della Terra. Gli oceani polari terrestri sono coperti dal ghiaccio marino stagionalmente (solo durante l'inverno) o permanentemente durante tutto l'anno. Sono gli ambienti più freddi del pianeta.

I cicli di temperatura e irraggiamento solare negli oceani polari presentano un'elevata variabilità. La temperatura può variare tra -40 e -60 ° C ei cicli di irraggiamento solare oscillano tra le 24 ore di luce diurna in estate e il buio totale in inverno.

Figura 1. Traccia sulla borsa del ghiaccio. Fonte: LBM1948, da Wikimedia Commons

Il ghiaccio marino o la banchisa copre il 7% della superficie del pianeta e circa il 12% degli oceani terrestri totali. La maggior parte di essi si trova nelle calotte polari: l'elmo polare artico dell'Oceano Artico a nord e l'elmo polare antartico a sud.

Il ghiaccio marino subisce un ciclo annuale di riduzione e ricostruzione della sua superficie, un processo naturale da cui dipendono la sua vita e la struttura dell'ecosistema.

Anche lo spessore delle calotte polari della Terra è molto variabile; varia tra un metro (in tempi di fusione) e 5 metri (in tempi di stabilità). In alcuni punti si possono formare lastre di ghiaccio marino spesse fino a 20 metri.

A causa dell'azione combinata dei venti, delle fluttuazioni delle correnti marine e delle variazioni della temperatura dell'aria e del mare, il ghiaccio marino è un sistema altamente dinamico.

Posizione e caratteristiche

Lastrone di ghiaccio antartico

La banchisa antartica si trova al polo sud, intorno al continente antartico.

Ogni anno, durante il mese di dicembre, il suo ghiaccio si scioglie o si scioglie, a causa dell'aumento della temperatura estiva nell'emisfero meridionale della Terra. La sua estensione è di 2,6 milioni di km ² .

In inverno, con il calo delle temperature, si forma di nuovo e raggiunge un'area pari a quella del continente, di 18,8 milioni di km ² .

Lastrone di ghiaccio artico

Nella banchisa artica, solo le parti più vicine alle aree continentali si sciolgono ogni anno. Nell'inverno settentrionale raggiunge un'area di 15 milioni di km ² e in estate di soli 6,5 milioni di km ² .

Figura 2. Barca che attraversa la banchisa. Fonte: LBM1948, da Wikimedia Commons

Fisica del ghiaccio marino

Galleggiamento di masse di ghiaccio marino

Il ghiaccio è meno denso dell'acqua e galleggia sulla superficie dell'oceano.

Quando l'acqua passa da uno stato liquido a uno solido, la struttura cristallina che si forma ha spazi liberi vuoti e il rapporto massa / volume (densità) è inferiore a quello dell'acqua allo stato liquido.

Canali e pori interni

Quando l'acqua pura si solidifica in ghiaccio, forma un solido fragile le cui uniche inclusioni sono le bolle di gas. Al contrario, quando le acque marine gelano, il ghiaccio risultante è una matrice semisolida, con canali e pori riempiti con la soluzione salina dell'acqua di mare.

salinità

Le sostanze disciolte, inclusi sali e gas, non entrano nella struttura cristallina, ma si depositano nei pori o circolano attraverso i canali.

La morfologia di questi pori e canali, il volume totale di ghiaccio da essi occupato e la salinità della soluzione marina contenuta, dipendono dalla temperatura e dall'età di formazione del ghiaccio.

C'è un drenaggio della soluzione marina dovuto alla forza di gravità, che si traduce nella graduale riduzione della salinità totale del ghiaccio marino.

Questa perdita di salinità aumenta in estate, quando lo strato superficiale della massa di ghiaccio galleggiante si scioglie e percola; Questo distrugge la struttura dei pori e dei canali e la soluzione marina che contengono fuoriesce.

Temperatura

La temperatura sulla superficie superiore di una massa di ghiaccio marino galleggiante (che si aggira intorno ai -10 ° C), è determinata dalla temperatura dell'aria (che può raggiungere i -40 ° C) e dalla capacità isolante del manto nevoso.

Al contrario, la temperatura della parte inferiore di una massa di ghiaccio galleggiante è uguale al punto di congelamento dell'acqua di mare su cui poggia (-1,8 ° C).

Ciò si traduce in gradienti di temperatura, salinità - e quindi di soluti e gas disciolti - e di volume di pori e canali, nella massa di ghiaccio marino.

In questo modo, durante il periodo autunno-inverno il ghiaccio marino è più freddo e ha una salinità maggiore.

Organismi che popolano il ghiaccio marino

I banchi di ghiaccio sono regioni ad alta produttività, come dimostra il gran numero di mammiferi e uccelli che cacciano e si nutrono in queste regioni. È noto che molte di queste specie migrano su enormi distanze per nutrirsi in queste aree di ghiaccio marino.

Orsi polari e trichechi abbondano sulla banchisa artica e pinguini e albatros sulla banchisa antartica. C'è la presenza di foche e balene in entrambe le zone di ghiaccio marino.

Nel ghiaccio marino c'è un notevole sviluppo stagionale del fitoplancton, delle microalghe che svolgono la fotosintesi e dei principali produttori della catena trofica.

Questa produzione è ciò che sostiene lo zooplancton, i pesci e gli organismi di acque profonde, di cui, a loro volta, si nutrono i suddetti mammiferi e uccelli.

La diversità degli organismi nel ghiaccio marino è inferiore a quella delle zone tropicali e temperate, ma nei banchi di ghiaccio ci sono anche un numero enorme di specie.

Figura 3. Un orso polare che salta dall'isola di Spitsbergen, Svalbard, Norvegia. Fonte: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Forme di vita negli spazi all'interno del ghiaccio marino

Il parametro chiave per l'esistenza della vita all'interno del ghiaccio marino è l'esistenza di uno spazio sufficiente all'interno della matrice del ghiaccio, spazio che consente anche il movimento, l'assorbimento di sostanze nutritive e lo scambio di gas e altre sostanze.

I pori e i canali all'interno della matrice del ghiaccio marino funzionano come habitat per vari organismi. Ad esempio, batteri, varie specie di diatomee di alghe, protozoi, torbiere, flagellati e copepodi possono vivere nei canali e nei pori.

Solo i rotiferi e le torbiere hanno dimostrato di essere in grado di attraversare canali e migrare attraverso gli orizzonti del ghiaccio marino.

Il resto degli organismi, come batteri, flagellati, diatomee e piccoli protozoi, vivono in pori inferiori a 200 μm, utilizzandoli come rifugio dove beneficiano della bassa pressione di predazione.

Batteri, archeobatteri, cianobatteri e microalghe nel ghiaccio marino

Le specie predominanti nella banchisa sono i microrganismi psicrofili, cioè gli Estremofili che tollerano temperature molto basse.

I batteri eterotrofi costituiscono il gruppo predominante all'interno degli organismi procarioti che popolano il ghiaccio marino, che sono psicrofili e alotolleranti, cioè vivono in condizioni di elevata salinità, come specie a vita libera e anche associati alle superfici.

Gli archaea sono stati segnalati anche su entrambe le calotte glaciali, artiche e antartiche.

Diverse specie di cianobatteri abitano il ghiaccio marino artico ma non sono state trovate in Antartide.

Le alghe diatomee sono il gruppo di eucarioti più studiato nel ghiaccio marino, ma ci sono anche dinoflagellati, ciliati, foraminiferi e clorofite, tra gli altri.

Il cambiamento climatico sta colpendo in particolare i banchi di ghiaccio polari e molte delle loro specie sono minacciate di estinzione per questo motivo.

Riferimenti

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