Le foreste, il carbone e la Terra palla di neve

Quasi tutto il carbone di oggi ha 300 milioni di anni: com'è successo, com'era la Terra e altre domande importanti sul clima.

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Circa 300 milioni di anni fa la Terra attraversò un altro periodo "palla di neve", anche a causa della scomparsa di immense foreste. |

Un'ipotesi su uno dei controversi eventi di Terra palla di neve, messo in relazione con la quasi totale scomparsa delle foreste sulle terre emerse (300 milioni di anni fa), ha indotto a uno studio sul calcolo delle quantità limite, inferiore e superiore, di anidride carbonica atmosferica: si è cioè tentato di stabilire all'interno di quale intervallo di quantità di CO2 atmosferica è possibile la vita dell'uomo sulla Terra così come l'abbiamo sperimentata dalla notte dei tempi a oggi. Ecco che cosa si suppone su quell'ultimo evento di glaciazione globale e quali deduzioni se ne traggono.

 

Il grande gelo, 300 milioni di anni fa. La maggior parte del carbone disponibile oggi sulla Terra è il risultato di un lungo processo di trasformazione del legno di immense foreste che coprivano una gran parte delle terre emerse, circa 340 milioni di anni fa. Il clima era molto diverso da quello attuale: più umido e caldo, condizioni che contribuivano all'espansione di paludi senza fine, dove trovavano rigogliosa vita le foreste. Alla loro morte, i resti delle piante si accumulano sui fondali delle paludi, sotto strati di fango e di sabbia, dove iniziava il processo di sedimentazione.

 

Così si forma il carbone in aree paludose. |

In un ambiente a elevata pressione e privo di ossigeno atmosferico per la presenza di masse d'acqua sovrastanti, i batteri anaerobi (microrganismi che non richiedono ossigeno per la crescita e si sviluppano in terreni ricchi di CO2) trasformavano progressivamente i residui in carbone, riducendo le quantità di idrogeno, azoto e ossigeno e facendo aumentare la concentrazione del carbonio. Al termine di questo lungo processo di trasformazione, detto di carbonizzazione, la materia organica iniziale si era trasformata in carbone.

 

Ci fu un momento nella storia della Terra, circa 300 milioni di anni fa, durante il quale questi eventi ebbero una svolta radicale, quando la maggior parte delle foreste finì sotto terra e, con esse, anche tutta l'anidride carbonica che le piante avevano sottratto all'atmosfera nel normale ciclo del carbonio delle piante.

 

Quasi improvvisamente (in termini geologici) l'atmosfera venne a trovarsi con una quantità di anidride carbonica molto inferiore rispetto al passato e questo contribuì in modo significativo al profondo raffreddamento in atto del pianeta, che era causato anche da fattori astronomici, come la maggiore distanza dal Sole e una diversa inclinazione dell'asse terrestre. La Terra si avviò a un nuovo evento del genere palla di neve (avvenuto più volte in epoche precedenti): una glaciazione quasi totale, di cui alcuni ricercatori ritengono di avere trovato traccia riconoscendo depositi geologici di materiale glaciale a basse latitudini.

 

La fine di quell'evento di glaciazione viene correlata all'inizio di un'intensa attività vulcanica, oltre che a una nuova situazione astronomica, quando cambiò l'inclinazione dell'asse terrestre.

 

Il limite inferiore. È un'ipotesi controversa, non inattaccabile, ma è servita a formulare una domanda che assume oggi particolare importanza: qual è il valore di anidride carbonica atmosferica al di sotto del quale la Terra si avvia a una glaciazione globale?

 

Una risposta viene da Georg Feulner, del Potsdam Institute for Climate Impact Research (Germania), che in uno studio suggerisce che il limite inferiore di anidride carbonica atmosferica si aggira attorno alle 100 parti per milione. Per chiarire: se immaginiamo una porzione di atmosfera composta da un milione di palline (i vari componenti), quando vi sono meno di 100 palline di anidride carbonica, l'atmosfera subisce un drastico raffreddamento, al punto da indurre una glaciazione planetaria.

 

La Pocatello Formation (Idaho, Usa): strati rocciosi che mostrano la presenza di depositi geologici di materiale glaciale relativi a uno degli eventi di Terra palla di neve. |

Il limite superiore. La domanda ha, naturalmente, una risposta anche per quanto riguarda il limite superiore di anidride carbonica atmosferica, un valore cioè oltre al quale si innesca un evento - opposto - di riscaldamento globale.

 

Le attuali misure ci dicono che l'atmosfera terrestre conta 405 parti per milione di anidride carbonica (erano 280 ppm a metà dell'Ottocento, prima della rivoluzione industriale), in crescita.

 

«I nostri modelli mostrano che è assolutamente necessario mantenere i livelli di anidride carbonica in atmosfera al di sotto di 450 parti per milione», spiega Feulner, «perché il nostro pianeta possa avere un'atmosfera in condizioni stabili, e se possibile anche a un livello molto inferiore. Se si dovesse superare tale limite si cadrebbe in una condizione che si può definire "fuori controllo", almeno per la vita dell'uomo.» Questo dimostra una volta di più quanto sia importante il "problema carbone", visto nella sua globalità, ossia considerando tutti i combustibili fossili, perché quando li bruciamo liberiamo in atmosfera quell'antica CO2.

 

13 ottobre 2017 | Luigi Bignami