La Xuelong completa una rete record di 12 stazioni sul ghiaccio nell’Artico

Che cosa misura la rete di 12 stazioni

La spedizione ha installato oltre 30 strumenti basati sul ghiaccio, tra cui boe per il bilancio della massa del ghiaccio marino, boe profilatrici per acque basse e profonde e boe per seguire la deriva del ghiaccio.

Le stazioni sono state utilizzate per osservare diversi elementi collegati del sistema artico:

• lo strato limite dell’atmosfera, cioè la fascia più vicina alla superficie;
• la fisica e il bilancio di massa del ghiaccio marino;
• le condizioni dell’oceano sotto il ghiaccio;
• l’ecologia degli ambienti subglaciali.

Nel loro insieme, le misurazioni dovrebbero fornire osservazioni in situ di lunga durata e dati di validazione per studiare come evolve il sistema accoppiato atmosfera–ghiaccio–oceano mentre il ghiaccio marino artico cambia rapidamente. Una rete più fitta offre inoltre una copertura spaziale maggiore rispetto alle missioni condotte da una singola nave, che normalmente prevedono circa sei stazioni operative sul ghiaccio.

Il vantaggio principale è la possibilità di confrontare più punti nello stesso periodo. Gli scienziati potranno verificare, per esempio, se i cambiamenti rilevati nell’atmosfera coincidono con variazioni nello spessore del ghiaccio, nelle condizioni oceaniche o nell’attività biologica. Questi dati possono aiutare a chiarire i meccanismi alla base dei rapidi mutamenti artici e a migliorare le informazioni utilizzate per le previsioni climatiche.

Il contributo previsto della Xuelong 2

La seconda nave rompighiaccio da ricerca, Xuelong 2, era stata programmata per proseguire il lavoro vicino a 84°N con sei stazioni temporanee e una stazione a lungo termine. Il piano comprendeva oltre 20 attività: il rilascio di boe sul ghiaccio, il prelievo di neve, carote di ghiaccio e acqua sotto il ghiaccio, il telerilevamento del ghiaccio marino, i profili atmosferici e le misurazioni idrologiche dell’oceano sottostante.

Le posizioni delle due navi sono state pianificate per funzionare come una rete di osservazione integrata. Il coordinamento dovrebbe ampliare la copertura geografica e permettere di studiare più da vicino le interazioni tra atmosfera, ghiaccio marino, oceano ed ecosistema nell’Artico centrale.

Un blocco di ghiaccio spesso 1,3 metri per progettare le navi polari

Durante la spedizione, i ricercatori hanno raccolto anche un grande campione di ghiaccio marino destinato alle prove meccaniche. In circa sei ore, usando un carotatore per il ghiaccio e una motosega, hanno estratto un blocco spesso 1,3 metri e largo 1,2 metri per lato.

Gli scienziati ne misureranno le proprietà meccaniche nelle condizioni artiche. Il campione arricchisce l’archivio di ghiacci marini della spedizione e fornirà dati sperimentali utili alla progettazione strutturale delle navi polari di nuova generazione.

Strumenti nazionali e monitoraggio automatico

Le operazioni hanno contribuito anche alla costruzione di una rete di osservazione artica senza presidio umano e alla sperimentazione di sistemi per il monitoraggio marino sviluppati in Cina. Tra le apparecchiature impiegate più ampiamente — boe profilatrici sul ghiaccio per acque basse e profonde e boe per la deriva del ghiaccio — la quota media di componenti e tecnologie di produzione nazionale ha superato il 90%.

La disponibilità di questi strumenti ha reso possibile il rilascio di grandi array di boe e il loro collegamento in una rete automatizzata. In questo modo il monitoraggio non dipende soltanto dalle misurazioni raccolte mentre i ricercatori si trovano fisicamente sul ghiaccio: le osservazioni possono proseguire anche dopo la partenza della nave.

Che cosa aggiunge la stazione ecologica automatizzata

Tra le installazioni più originali figura una stazione ecologica automatizzata sul ghiaccio, presentata come la prima dimostrazione applicativa del sistema nell’Artico. La struttura combina sensori acustici, ottici ed elettrici per osservare nel tempo atmosfera, ghiaccio, oceano ed ecosistema.

L’obiettivo è seguire l’attività biologica sotto il ghiaccio durante i cambiamenti stagionali della luce. Osservazioni continue potrebbero aiutare a capire come gli organismi subglaciali sopravvivono durante la notte polare e come reagiscono al ritorno del giorno polare.

Le campagne estive di breve durata rischiano infatti di non registrare i processi che avvengono nel resto dell’anno. Una stazione automatica può collegare i dati raccolti in condizioni diverse di luce, ghiaccio e temperatura dell’oceano, offrendo una visione più completa della risposta dell’ecosistema subglaciale all’ambiente.

Un cambio di strategia, oltre il record numerico

Le 12 stazioni della Xuelong segnano un’evoluzione del metodo di osservazione tanto quanto un record quantitativo. La rete realizzata dalla prima nave, seguita dalle sette stazioni previste per la Xuelong 2, amplia la possibilità di confrontare le condizioni in diverse aree dell’Artico centrale.

I dati raccolti non risponderanno da soli a tutte le domande sul cambiamento artico. Il loro valore sta nell’integrazione di molte fonti: campioni di ghiaccio, boe alla deriva, profili atmosferici, misurazioni oceaniche e sensori ecologici distribuiti nello spazio e nel tempo. Questa combinazione può aiutare i ricercatori a verificare i modelli con dati reali, a individuare come interagiscono atmosfera, ghiaccio, oceano e vita biologica e a comprendere meglio un Artico in rapido cambiamento.