Le ere glaciali (bozza) English version
Come facciamo a sapere che all'epoca di Atlantide il livello del mare s'innalzò all'improvviso? C'è un metodo semplice, basato sul fatto che l’ossigeno naturale è composto quasi esclusivamente da due isotopi: l’O16 e l’O18. L’acqua contenente O16, più leggera, evapora più facilmente ed è quindi presente in percentuale maggiore nelle nuvole, dalle quali ricade sotto forma di pioggia o neve. Quando grandi quantità di neve finiscono nei ghiacciai continentali, il contenuto di O16 negli oceani diminuisce. Siccome alcuni organismi marini, come i foraminiferi, fissano l’ossigeno dell’acqua di mare per formare il carbonato di calcio del loro scheletro, i loro gusci registrano il rapporto O18 /O16 all’epoca della propria vita.
In pratica i resti dei foraminiferi, stratificati sul fondo degli oceani, riescono a darci indicazioni sulle dimensioni dei ghiacciai fino a cinque milioni di anni fa (Lambeck et al., 2002). Da questi strati risulta che, dopo due milioni di anni sostanzialmente tranquilli, circa tre milioni di anni fa la temperatura sulla terra cominciò a oscillare tra periodi glaciali (comunemente chiamati ere glaciali) ed interglaciali (più caldi), dando vita all’epoca che chiamiamo Pleistocene.
Quello di sotto è un pezzo di ghiaccio di 800.000 anni fa, fotografato a Dome C in Antartide. Il freddo dell'Antartide fa sì che la neve non si sciolga mai, ma si depositi in strati ghiacciati, uno sopra l'altro. Poiché la variazione stagionale delle precipitazioni caratterizza ogni strato annuale, è possibile distinguere un anno dall’altro, come gli anelli annuali di un tronco d’albero. In alcuni punti dell'Antartide questi depositi di neve pressata sono profondi quasi 4 km. Siccome lo spessore medio annuale è di circa 4 mm, ne segue che la neve alla base di questi depositi è caduta quasi un milione di anni fa.
Ghiaccio per whisky ben invecchiato.
Ebbene, la successione di glaciazioni indicata dai foraminiferi è stata confermata, per gli ultimi 800.000 anni, dalle misure dell’O18 intrappolato nel ghiaccio antartico (Epica, 2004) e, per gli ultimi 120.000, nel ghiaccio artico (NGICP, 2004). Naturalmente, i dettagli aumentano man mano che ci avviciniamo ai giorni nostri, per cui l’andamento della temperatura nel periodo comprendente il penultimo interglaciale (120.000 anni fa), l’ultima era glaciale (da 110.000 a 10.000 anni fa) ed il presente periodo interglaciale (iniziato circa 10.000 anni fa) è conosciuto con grande precisione. C'è un generale accordo tra i dati antartici e quelli artici, a conferma che la quasi totalità dei grandi eventi climatici riguardò tutto il pianeta (Epica, 2006).
I foraminiferi.
La differenza di temperatura media tra periodi glaciali e interglaciali (che poteva essere anche di 10 gradi °C) non era l'unica diversità tra i due periodi climatici. L'acqua che si accumulava nei ghiacciai continentali veniva ovviamente a mancare negli oceani, che risultavano più vuoti. Cioè: il livello del mare dipendeva dalla temperatura ed al massimo del freddo era 120 metri più basso di oggi. Di conseguenza la linea di costa era un’altra, diversi bassifondi marini di oggi erano allora emersi e potenzialmente abitati. E poiché l'occupazione umana del territorio seguiva lo spostamento della linea di costa, il livello del mare causava ripercussioni anche sulle popolazioni che vivevano più all'interno. Insomma, fin dall'ultimo interglaciale (110.000 anni fa), la variazione del clima fu probabilmente causa di conflitti, migrazioni ed aggregazioni tra le popolazioni umane.
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L'altezza del livello del mare, da 125000 anni fa (a destra) ad oggi (a sinistra). Si noti il massimo glaciale (il minimo della curva, circa ventimila anni fa) e la successiva salita verso le temperature odierne. High-resolution sea level record from 125 Kyr BP till the present as obtained from Red Sea data. Red line = benthic oxygen isotope record, black line = sea level record obtained from core KL11, broken black line = centennial scale resolution record from core KL11, blue and green circles = dated coral records (modified from Siddall et al, 2003).
EPICA community members (2004) Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature 429, 623-628.
EPICA community members (2006) One-to-one coupling of glacial climate variability in Greenland and Antarctica. Nature 444, 195-198.
Lambeck, K., T. M. Esat & E. K. Potter, Links between climate and sea levels for the past three million years. Nature, 419, 14 sept 2002, 199.
North Greenland Ice Core Project members (2004) High-resolution record of Northern Hemisphere climate extending into the last interglacial period, Nature 431, 147-151.
Siddall M., Rohling E. J., Almogi-Labin A., Hemleben C., Meischner D., Schmeizer I. & Smeed D. A. (2003). Sea-level fluctuations during the last glacial cycle. Nature 423, 853-858.