L'analisi dei sedimenti e di alcuni organismi fossili prelevati dai fondali oceanici ha permesso di chiarire le ragioni del progressivo raffreddamento atmosferico verificatosi a partire dall'Eocene (il periodo geologico più caldo degli ultimi 66 milioni di anni) e proseguito fino a poco prima dell'inizio dell'era industriale.
Il lavoro (pubblicato su Nature), che ha visto un'importante contributo di Claudia Agnini, del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, è il primo a presentare una mole di dati che copre l'intero Eocene (dai 56 a 34 milioni di anni fa) e si distingue per la localizzazione inedita dei carotaggi oceanici, effettuati nel Golfo di Guinea: una vasta insenatura nell'Atlantico in corrispondenza dell'Africa occidentale.
Termometri marini. Di norma le ricostruzioni dei periodi particolarmente torridi del passato, caratterizzati da un'alta concentrazione di CO2, e per questo presi a modello per lo studio delle conseguenze del global warming, si basano sull'analisi dei resti di foraminiferi bentonici, protozoi dal guscio mineralizzato che vivono a stretto contatto con i fondali.
Prelevati alle latitudini polari, i resti dei foraminiferi offrono una "fotografia" delle antiche temperature in acque profonde. Il loro studio ha permesso, negli anni, di ipotizzare un progressivo raffreddamento delle temperature terrestri e dei mari iniziato nell'Eocene inferiore e medio, continuato con la formazione della calotta antartica (da 34 milioni di anni fa) e proseguito fino all'era pre-industriale.
Cambio di prospettiva. Le nuove analisi permettono di ricostruire, invece, la temperatura delle acque superficiali, e per di più a latitudini equatoriali, attraverso lo studio di sedimenti di tipo diverso: nello specifico la membrana lipidica di organismi appartenenti al phylum degli Thaumarchaeota, che fanno parte del dominio di organismi unicellulari degli Archaea.
Allo studio dei sedimenti, recuperati nel 1995 durante un imponente progetto di perforazione oceanica e conservati perfettamente per oltre 20 anni, hanno partecipato anche le Università di Utrecht (Olanda), la Purdue University (Stati Uniti) e le Università di Southampton (Inghilterra) e di Brema (Germania).
La ricerca ha confermato anche all'equatore il progressivo riscaldamento delle acque superficiali: durante l'Eocene inferiore, inferiore-medio, medio-superiore e superiore le loro temperature medie furono rispettivamente di 29, 26, 23 e 19 °C (nell'era pre-industriale risultavano di circa 14,4°C).
La diminuzione della CO2. Ciò ha permesso di risalire alla causa di questo raffreddamento: non il cambiamento della circolazione oceanica dovuto alla separazione tra Antartide e Australia (40-34 milioni di anni fa) e all'avvio della Corrente Circumpolare Antartica, ma una progressiva riduzione della CO2 e di altri gas serra in atmosfera.
Se infatti il primo fattore, quello oceanico, avrebbe causato un riscaldamento delle regioni equatoriali e un raffreddamento di quelle polari, il secondo (riduzione dei gas serra) avrebbe portato a una trasformazione omogenea, uguale a tutte le latitudini. Come effettivamente il nuovo studio dimostra.
La ricerca conferma, con uno sguardo al passato, un dato cruciale per il futuro del pianeta: quanto, cioè, una riduzione dei gas serra sia cruciale per il contenimento delle temperature.
Probabilmente non saremo ancora qui - come specie - tra decine di migliaia di anni. Ma le prove del nostro passaggio, non indolore, rimarranno scritte a lungo sul nostro Pianeta. Secondo un panel internazionale di scienziati ci sono tutti gli elementi per ritenere che siamo entrati in una nuova era geologica: l'Antropocene, iniziato a metà del '900 e caratterizzato da un impatto su rocce e sedimenti terrestri che rimarrà visibile a lungo, per milioni di anni. Nello studio pubblicato su Science si presentano gli indizi schiaccianti che portano a distinguere l'epoca in cui viviamo dall'Olocene, iniziato 11.700 anni fa con la fine dell'ultima era glaciale. E anche se le prove definitive del passaggio epocale richiederanno tempo, ecco 7 indizi convincenti dell'inizio di un'epoca in cui è l'uomo a forgiare il pianeta a sua - preoccupante - immagine. Per i geologi, sono prove dell'Antropocene...
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Le esplosioni atomiche. Dall'inizio dell'era atomica, con i primi esperimenti nucleari del Progetto Manhattan nel New Mexico, il 16 luglio 1945, sono stati fatti esplodere 2.421 ordigni nucleari (l'ultima esplosione, non confermata, è stata dichiarata dalla Corea del Nord). Test e bombe depositano nelle aree limitrofe isotopi radioattivi (radionuclidi), atomi instabili con un eccesso di energia nucleare che lasciano un'impronta radioattiva sulla Terra.
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I combustibili fossili. Forse la più ovvia eredità dell'Antropocene: dal 1850 ad oggi la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera ha subito un'impennata raggiungendo il record allarmante di 400 parti per milione. Le emissioni globali di CO2 sono le più alte da 65 milioni di anni a questa parte, e lasceranno traccia nei ghiacci antartici (sempre che qualcuno di essi sopravviva alla fusione) ma anche nelle piante, nei sedimenti di arenaria, nelle ossa fossili e nelle conchiglie che forse qualcuno troverà dopo la nostra dipartita. I combustibili fossili aumentano infatti la quantità di isotopi di carbonio-12 e carbonio-13, che si depositano su queste "spugne" naturali. Vedi anche: 6 eredità della COP 21 di Parigi sul clima
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I nuovi materiali. Tre saranno gli elementi che si troveranno dopo di noi: alluminio, cemento e plastica, i materiali più largamente impiegati dalla società umana. Il primo era sconosciuto prima dell'inizio del 19esimo secolo, ma ne abbiamo prodotto da allora circa 500 milioni di tonnellate. Il calcestruzzo era noto già agli antichi Romani, ma nel 20esimo secolo abbiamo raggiunto ritmi di produzione tali da averne ora un chilo per metro quadrato di Terra (più della metà del quale prodotto negli ultimi 20 anni). Per quanto riguarda la plastica, ne produciamo 500 milioni di tonnellate all'anno, ma il dato più preoccupante è la sua pervasività nell'ambiente.
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L'impronta geologica. Attività minerarie, perforazioni, deforestazione, urbanizzazione, erosione costiera e attività agricole estensive stanno mutando inesorabilmente la geologia terrestre, incidendo sul modo in cui avviene la stratificazione dei sedimenti rocciosi. Finora abbiamo modificato per le nostre esigenze il 50% della superficie terrestre. Gli effetti saranno visibili anche tra milioni di anni. Guarda anche la nostra impronta sulla Terra dallo Spazio
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I fertilizzanti. Il nostro tentativo di sfamare una popolazione in aumento (e con esigenze non in linea con il rendimento naturale della terra) ha fatto raddoppiare i livelli di fosforo e azoto nel suolo rispetto al secolo scorso, a causa dell'utilizzo massiccio di fertilizzanti. Questi lasceranno un'impronta chimica visibile nei millenni avvenire: produciamo 23,5 milioni di tonnellate di fosforo, il doppio rispetto all'Olocene, e abbiamo causato il maggior impatto sul ciclo naturale dell'azoto da 2,5 miliardi di anni a questa parte.
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Il riscaldamento globale. Le future analisi climatiche, se mai ci saranno, indicheranno per la nostra era geologica la più intensa variazione climatica causata dall'uomo mai registrata. Nell'ultimo secolo la temperatura terrestre è aumentata di 0,6-0,9 °C, molto più della variabilità naturale registrata per l'Olocene. E il livello dei mari ha raggiunto il livello più alto degli ultimi 115 mila anni (nella foto, il distacco di una parte del ghiacciaio Perito Moreno, in Argentina). Guarda anche: se cresce il livello dei mari...
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L'estinzione di massa. Le estinzioni di massa causate da violenti cambiamenti ambientali caratterizzano l'inizio e la fine di ogni era geologica studiata, e l'Antropocene non fa eccezione. Secondo alcune teorie saremmo sull'orlo della sesta estinzione di massa, con tre quarti delle specie terrestri destinate a scomparire nei prossimi secoli. Nella foto, l'ultimo maschio di rinoceronte bianco settentrionale rimasto sulla Terra. Guarda anche la mappa mondiale dell'ecatombe dei mammiferi e le 25+1 specie di primati a rischio estinzione secondo la IUCN.
Foto: © Brent Stirton/National Geographic
