La base russa di Vostok si trova a 1300Km dal Polo Sud, vicino al centro del continente Antartico ad una quota di 3488 metri. Riceve circa 2,6 mm di pioggia l’anno, la sua temperatura media è di -55°C, mentre il record è di -89,2°C, una temperatura inferiore a quella di congelamento della CO2. Vostok è uno dei posti più ostili del pianeta Terra.

Il carotaggio di ghiaccio più famoso di Vostok è stato fatto nel 1995, è lungo 3310 metri e rappresenta 422.766 anni di accumuli nevosi. Un anno perciò misura solo 7,9 mm sulla carota di ghiaccio.

Sfruttando il carotaggio si possono ricostruire le temperature degli ultimi 400.000 anni e compararle alla concentrazione di anidride carbonica - CO2 e di metano - CH4, noti gas serra.

La ricostruzione della temperatura è data dall’abbondanza del deuterio nell’acqua che forma il ghiaccio della carota, mentre le concentrazioni dei gas CO2 e CH4 sono date dalle bolle d’aria intrappolate all’interno della neve poi solidificata in ghiaccio. Il ritardo temporale tra caduta delle neve e intrappolamento delle bolle d’aria nel ghiaccio varia tra 2000 e 6500 anni. Correzione di cui va tenuto conto quando si cercano di allineare i vari dati:

 

La concentrazione di metano e la variazione di temperatura a Vostok sono incredibilmente ben allineate, segno che la calibrazione tra età del ghiaccio ed età del gas intrappolato è stata fatta bene.

La concentrazione di CO2 invece non è così ben allineata.

C’è una persistente tendenza della CO2 a ritardare la sua discesa specialmente allo scattare delle ere glaciali, quando la temperatura crolla repentinamente. Il ritardo è di diverse migliaia di anni. L’andamento esclude che questi gas possano aumentare l’effetto delle variazioni climatiche dovute a cicli astronomici (effetto serra).

CH4 e CO2 salgono insieme alla temperatura all’innesco di un’era calda interglaciale, avendo come sorgenti di produzione il permafrost che si scioglie e gli oceani che si riscaldano e che, quindi, possono ritenere meno CO2. Quando le temperature raggiungono il massimo livello, così fanno le concentrazioni di questi due gas.

Poi il pianeta inizia a raffreddarsi entrando in un’altra lunga fase glaciale. Il metano, in pochi anni viene convertito in CO2 reagendo con l’ossigeno in alta atmosfera e, senza il rimpiazzo di altro metano dal permafrost, rapidamente la sua concentrazione cala al pari passo con le temperature.

E’ più complesso cercare di spiegare il ritardo di migliaia di anni per il calo dell’anidride carbonica. Intanto gli oceani non ricatturano la CO2 con la stessa facilità con cui la rilasciano, altrimenti non sarebbe visibile alcun ritardo dai dati. Molto probabilmente il tasso di rimozione dall’atmosfera è principalmente dovuto al lento processo di fotosintesi, che cattura e fissa l’anidride carbonica nella costruzione dell’impianto vegetale.

In conclusione, mentre l’innalzamento delle temperature porta ad un aumento dei “gas serra”, l’andamento storico dei grafici esclude l’ipotesi contraria.