Quando il clima globale va a singhiozzo

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Questa camera, grande come un campo da calcio, si trova in profondità nella grot
Questa camera, grande come un campo da calcio, si trova in profondità nella grotta. (Foto: Università di Basilea, Dominik Fleitmann)
I cambiamenti climatici di solito si verificano in periodi di tempo più lunghi. Durante l’ultima era glaciale, invece, le oscillazioni estreme della temperatura si sono verificate nel giro di pochi anni. I ricercatori dell’Università di Basilea sono ora riusciti a dimostrare questo fenomeno anche per la penultima era glaciale.

Nella storia geologica recente, il cosiddetto periodo quaternario, ci sono sempre state ere glaciali e periodi caldi. Dalla composizione dei cosiddetti archivi climatici, i ricercatori possono dedurre quale sia stato il clima prevalente in quel periodo. Nel caso dell’ultima era glaciale di 100.000 anni fa, le carote di ghiaccio della Groenlandia in particolare forniscono ai ricercatori dati dettagliati.

Questi dimostrano, ad esempio, che ci sono sempre stati aumenti improvvisi della temperatura. Per l’Europa, stiamo parlando di un aumento medio di 5-10 gradi nell’arco di 30-40 anni. Quindi un uomo di Neanderthal ha sperimentato salti di temperatura media di diversi gradi nel corso della sua vita", spiega Dominik Fleitmann, professore di geologia quaternaria all’Università di Basilea. Egli descrive il fenomeno come un "intoppo climatico".

Questi cosiddetti eventi Dansgaard-Oeschger sono ben documentati per l’ultima era glaciale. Tuttavia, gli archivi climatici della Groenlandia risalgono solo a circa 120.000 anni fa. Finora, quindi, non era chiaro se questi eventi Dansgaard-Oeschger si fossero verificati anche nella penultima era glaciale, da 135.000 a 190.000 anni fa. Frederick Held, dottorando del gruppo di ricerca di Dominik Fleitmann, è stato in grado di utilizzare le misure isotopiche sulle stalagmiti per dimostrare che gli eventi Dansgaard-Oeschger si sono verificati anche nella penultima era glaciale. È il primo autore dello studio, pubblicato sulla rivista "Nature Communications".

Il Nord Atlantico come origine dei cambiamenti

Le stalagmiti analizzate provengono dalla Grotta di Sofular, in Turchia. Si trova in un’area molto sensibile agli eventi climatici. I ricercatori la definiscono quindi una regione chiave. È influenzata dai venti dell’Atlantico settentrionale e il Mar Nero è a pochi chilometri di distanza. Abbiamo utilizzato la composizione isotopica delle stalagmiti per determinare le fonti di umidità da cui si sono formate: Mar Nero, Mar Mediterraneo e Oceano Atlantico", spiega Frederick Held.

Le analisi delle stalagmiti della Grotta di Sofular dimostrano per la prima volta che gli eventi Dansgaard-Oeschger si sono verificati anche durante la penultima era glaciale. Finora non si sapeva se questi eventi termici di durata relativamente breve si fossero verificati anche nelle ere glaciali precedenti", afferma Held. Tuttavia, si sono verificati meno frequentemente nella penultima era glaciale rispetto all’ultima: I picchi di temperatura sono due volte più distanti l’uno dall’altro, quindi le fasi fredde sono state più lunghe".

La causa di queste fluttuazioni di temperatura risiede nell’Atlantico settentrionale: la circolazione oceanica è un nastro trasportatore di calore globale che può essere a volte più forte, a volte più debole. La circolazione ha un effetto sullo scambio di calore tra l’atmosfera e l’oceano, ad esempio, che a sua volta influenza il bilancio termico dell’emisfero settentrionale, nonché le correnti d’aria e le precipitazioni", spiega Frederick Held. Un indebolimento della circolazione riduce anche la quantità di CO2 che l’oceano assorbe dall’atmosfera.

Queste correnti oceaniche erano diverse nella penultima era glaciale rispetto all’ultima, il che spiega i diversi intervalli tra gli eventi Dansgaard-Oeschger. Questo dimostra che non tutti i periodi freddi sono uguali e non tutti i periodi caldi sono uguali.

I ricercatori hanno confrontato i dati delle stalagmiti con i carotaggi dei sedimenti marini, che sono anch’essi archivi naturali degli eventi climatici. Più pezzi del puzzle sono disponibili, più il quadro di ciò che stava accadendo diventa accurato e gli effetti di retroazione possono essere catturati con maggiore precisione.

Comprendere meglio i meccanismi

Uno sguardo alle ultime due ere glaciali rende evidente la rapidità con cui il clima può cambiare. Il cambiamento climatico è un motore per nuovi ecosistemi", afferma Dominik Fleitmann. Il nostro sogno è creare una serie continua di dati per gli ultimi 600.000-700.000 anni e colmare le lacune esistenti nella conoscenza".

Le analisi ci aiutano a comprendere meglio il sistema Terra: Quali fattori portano a brusche fluttuazioni climatiche? Quali tendenze si possono osservare? Come e in quali condizioni cambiano i modelli di circolazione oceanica?

I dati del passato possono essere utilizzati per testare i modelli climatici di oggi. I modelli identificati possono aiutare i ricercatori sul clima a migliorare ulteriormente i loro modelli e quindi a perfezionare le ipotesi per gli sviluppi futuri", spiega Fleitmann.

Il geologo spera anche di chiarire le questioni aperte attraverso ulteriori analisi. Per esempio, non sappiamo ancora se gli aumenti di temperatura osservati siano stati periodici o stocastici, cioè casuali", aggiunge il dottorando Frederick Held: "Finora possiamo descrivere le tendenze sulla base dei dati. Sarebbe fantastico se potessimo determinare un valore assoluto di temperatura".

Pubblicazione originale

Frederick Held et al.
Cicli di Dansgaard-Oeschger del penultimo e dell’ultimo periodo glaciale registrati nelle stalagmiti della Türchia
Nature Communications (2024), doi: 10.1038/s41467’024 -45507-5