Il freddo più “freddo”

Il freddo più “freddo” del pianeta dove si trova? Alla scoperta dei -90°C
di Giovanni Baccolo

Questo articolo si rispecchia nei nove punti del Manifesto, di cui il Comitato scientifico dell’Altra Montagna è garante.

Mentre l’Europa è stretta nella morsa del gelo, possiamo interrogarci su una domanda all’apparenza semplice: quanto può far freddo sul nostro pianeta? Dai rudimentali termometri installati nei villaggi più remoti della Siberia alle stazioni di ricerca antartiche più estreme, ripercorriamo la storia del freddo estremo e dei record negativi di temperatura.

In questi giorni l’Europa, compreso il nostro paese, è avvolta da masse d’aria di origine artica, con temperature sotto alla media stagionale e nevicate diffuse che hanno colpito anche le basse quote. È l’occasione perfetta per porsi una domanda apparentemente semplice ma sorprendentemente complessa: fino a che punto può scendere la temperatura del nostro pianeta?

Nel 1838 un mercante russo appassionato di scienza registrò una temperatura di -60°C a Jakutsk, una città del profondo oriente artico russo. Mai nessuno prima di allora aveva osservato una contrazione tanto marcata della ben nota colonnina di mercurio. Da quel momento, fino al 1957, il record di temperatura minima rimase saldamente radicato sui territori sovietici. Anno dopo anno i ricercatori del paese perfezionavano nuovi primati, fino a registrare un valore di -67.7°C nel 1933 ad Oymyakon, villaggio rurale perduto tra le infinite e gelide lande siberiane.

Nel 1957 entrò in attività un nuovo attore nel gioco del grande freddo: l’Antartide. Già alla fine degli anni 1950 gli Stati Uniti approntarono una base di ricerca permanente in corrispondenza del polo sud geografico: oggi è chiamata Amundsen-Scott South Pole Station, in onore dei primi due esploratori che raggiunsero quel confine planetario estremo. Uno dei primi strumenti messi in attività laggiù fu ovviamente un termometro e già durante il primo inverno di raccolta dei dati arrivò un record negativo: -73.6°C, misurato l’11 maggio 1957. Man mano che le serie di dati di South Pole si allungavano, esplorando la naturale variabilità del clima antartico, venero toccate temperature leggermente più fredde. Dalla fine degli anni ’60 fu però svelato un nuovo polo del freddo: la stazione antartica sovietica di Vostok.

La stazione di Vostok nel 2001. Fotografia di Todd Sowers – NOAA.

A Vostok nel 1968 venne osservata una temperatura di -88.3°C: nuovo record mondiale. Nel 1983, il 21 luglio a esser precisi, il record fu ritoccato. Quel giorno i sensori mostrarono una lettura ancora più bassa: -89.2°C, la temperatura più bassa mai registrata. Da allora il record per la temperatura più fredda mai osservata secondo i dettami della WMO (World Meteorological Organization) è rimasto imbattuto. In quei giorni (o meglio notti) di luglio del 1983 le temperature si trovavano vicine alla media di riferimento per il periodo, improvvisamente iniziarono a scendere. Il calo durò dieci giorni e al termine di questo evento la temperatura era scesa di oltre 30°C, raggiungendo il valore incredibilmente basso di -89.2°C.

L’andamento della temperatura a Vostok durante il mese di luglio del 1983. La temperatura minima fu raggiunta il giorno 21, al termine di una lunga fase di raffreddamento. Fonte dei dati: Turner et al., 2009.

A permettere questo evento estremo furono condizioni meteorologiche particolari, dovute soprattutto al posizionamento del poderoso vortice polare antartico proprio al di sopra della stazione di ricerca. Per giorni e giorni gigantesche correnti atmosferiche circolari sviluppate in quota impedirono alle masse d’aria di origine marittima di penetrare nel continente bianco e trasportare calore verso il cuore gelido della calotta. L’isolamento atmosferico facilitò il raffreddamento della superficie grazie all’efficiente emissione da parte della superficie ghiacciata di radiazione infrarossa e alla totale assenza di luce solare. Calma di vento e assenza di umidità in atmosfera resero infine l’atmosfera perfettamente trasparente, favorendo ancora di più la perdita di energia da parte della superfice.

Prima di approfondire i motivi e i meccanismi che rendono la parte interna dell’Antartide il luogo più freddo della Terra, dobbiamo fare qualche considerazione sulla storia del record di temperatura negativa. Se fino agli anni ’30 la coccarda di luogo più freddo apparteneva alla Siberia, questo non significa che quel luogo in quel periodo fosse più freddo dell’Antartide. Semplicemente in quegli anni non avevamo a disposizione dati dal continente bianco. Fino agli anni ’30 gli insediamenti siberiani sono stati i luoghi più freddi del pianeta dove erano disponibili termometri. Questo discorso è molto importante e ci permette di comprendere perché probabilmente Vostok non è affatto il luogo più freddo del pianeta. Più semplicemente si tratta del luogo più freddo tra quelle poche località antartiche dove abbiamo installato dei termometri. In passato abbiamo misurato la temperatura dove era possibile farlo, criterio che non necessariamente ci ha permesso di intercettare i luoghi più freddi in assoluto.

Oggi però abbiamo un alleato in più: i satelliti. Grazie ad essi è diventato possibile misurare la temperatura della superficie terrestre in qualunque regione del pianeta. Grazie ai dati satellitari abbiamo messo a punto un metodo per non lasciarci sfuggire le zone più fredde, anche se in loro corrispondenza non sono installate stazioni meteorologiche. I dati indicano che alcune zone del plateau antartico orientale, soprattutto nell’area del Polo dell’Inaccessibilità (il punto più lontano dalla linea di costa, a circa 800 km da Vostok) e nelle regioni più elevate sopra i 4.000 metri, raggiungono durante la notte polare valori di temperatura prossimi a -99°C. Questi numeri, però, non sono ufficialmente riconosciuti dalla WMO, dal momento che mentre le stazioni meteorologiche misurano la temperatura a 2 metri di altezza rispetto al terreno, i satelliti misurano la temperatura superficiale. Con le dovute cautele è possibile correggere i dati satellitari e renderli confrontabili con quelli prodotti dalle stazioni. I calcoli indicano che quei -99°C corrisponderebbero a circa -94°C misurati a 2 metri. Tuttavia, questi numeri non sono ufficialmente riconosciuti dalla WMO. Essa accetta solamente misure effettuate con strumentazione certificata e installata a terra, riferita a 2 metri dal suolo e in condizioni standardizzate. Ovviamente i dati satellitari non rispondono a questi requisiti.

Se però escludiamo l’Antartide, quale è il luogo più freddo della Terra? Fino a pochi anni fa il primato è rimasto alla Siberia e in particolare alla registrazione del 1933 fatta ad Oymyakon: -67.6°C. Pochi anni fa un esperto e appassionato di storia della climatologia ha però messo in discussione questo dato. Analizzando i dati di alcune stazioni meteorologiche installate sulla calotta Groenlandese, si è scoperto che il 22 dicembre 1991 nella parte più interna della calotta la temperatura è scesa fino a -69.6°C. Ad oggi è questo il freddo più intenso mai misurato nell’emisfero boreale e più in generale al di fuori dell’Antartide.

La stazione meteorologica “Klinck”, installata sulla calotta groenlandese interna. Qui il 22 dicembre 1992 è stata registrata la temperatura più bassa dell’emisfero settentrionale: -69.6°C. Immagine tratta da Weidner et al., 2020.

Al netto di tutti questi dati rimane però da capire una cosa: perché in Antartide fa così freddo? I fattori coinvolti sono numerosi. Innanzitutto ci troviamo in una regione polare, dove per lunghi mesi il sole non fa capolino al di sopra dell’orizzonte. Durante le infinite notti invernali la superficie può perdere calore indisturbata, emettendo radiazione infrarossa verso lo spazio e raffreddandosi. Inoltre non dimentichiamo che grazie alla presenza di una spessa coltre glaciale, l’Antartide è di gran lunga il continente più elevato, con una quota media che si attesta intorno ai duemila metri. E come è noto, maggiore la quota e minore la temperatura, almeno come prima approssimazione. Infine le particolari condizioni atmosferiche del continente contribuiscono ad accentuare il raffreddamento invernale. La quasi totale assenza di umidità nell’aria e di nubi favorisce l’irraggiamento e la perdita di calore, limitando al massimo l’effetto serra naturale dovuto a umidità e copertura nuvolosa. Anche la copertura di neve, altamente riflettente, limita l’assorbimento di energia da parte della superficie, raffreddando ancora di più gli strati più bassi dell’atmosfera.

Con tutta probabilità nessun essere umano si è mai trovato nelle regioni più fredde dell’Antartide quando la temperatura raggiunge i valori minimi. Il primato del freddo è qualcosa che ancora non abbiamo avuto possibilità di esplorare direttamente, ma solo grazie all’insostituibile lavoro dei satelliti. Mi piace immaginare quelle remote creste di neve e ghiaccio. Tutto in quel mondo lontano è bianco e oscuro per molti mesi ogni anno. Nel cuore dell’Antartide Orientale venti millenari instancabili scolpiscono la neve e la decorano di sastrugi mai interrotti da alcuna impronta di scarpone o di cingolo, impoverendo la calotta di calore un fotone alla volta.

I sastrugi, o zastrugi, sono elementi formati dall’erosione della neve da parte del vento. Si trovano nelle regioni polari e nelle aree nevose e spazzate dal vento.