Scienze

Nell'Eocene e in futuro: come si raffredda la Terra

Nel periodo geologico più rovente di sempre, le temperature globali scesero con la riduzione dell'anidride carbonica in atmosfera: da uno studio sui sedimenti marini un monito per i terrestri dell'Antropocene.

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.

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Foraminiferi al microscopio. © Shutterstock

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.

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Gli archei (Archaea) sono microrganismi elementari le cui cellule sono senza nucleo (procarioti): nel cosmo dei micorganismi, sono i più antichi. Scoperti alla fine degli anni '70, sono stati trovati in tutti gli habitat. Le relazioni di parentela (filogenesi) ed evolutiva tra procarioti (archei e batteri) ed eucarioti, i due domini in cui sono suddivisi gli organismi viventi, non sono tutt'oggi chiare: recenti studi ipotizzano che gli archei siano all'origine della nascita delle cellule eucariote, il dominio della vita che include gli organismi dotati di nucleo, ossia gli unicellulari (protisti) e i multicellulari (le piante, i funghi, gli animali e quindi noi stessi). Vedi Earth Microbiome Project. © Focus.it / img. WikiMedia

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.

8 luglio 2018 Elisabetta Intini
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