Cenni di Paleoclimatologia

Fare il confronto tra il clima attuale e il clima passato risulta sempre molto complicato, in primis per un fattore: la registrazione sperimentale dei dati avviene solamente da circa 160 anni (ca 1850); tutte le informazioni antecedenti sono dedotte da record storici, record geologici, biologici e astronomici : in questo caso parliamo di proxy ovvero di grandezze misurate che ne approssimano un’altra.

Come si può notare, le temperature della superficie sono aumentate maggiormente nell’emisfero nord e soprattutto nelle aree continentali, questo perché nell’emisfero Boreale le aree continentali sono in volume maggiore rispetto all’emisfero Australe e purtroppo la rete di rilevamento dei dati non è omogenea, al contrario è troppo concentrate in certe zone. Inequivocabile è comunque il trend di riscaldamento con un’accelerazione repentina negli ultimi 30 anni.

Ora entra in gioco il parametro più importante quando si effettuano studi di un certo tipo: la scala. Parlare di milioni di anni è differente dal parlare di 20 anni, ma questo verrà approfondito più avanti. E’ evidente come nel generale trend di crescita ci siano fluttuazioni dell’ordine dei 30 anni circa fra periodi caldi e freschi.

Un altro punto sul quale i sostenitori del GW si soffermano molto è la CO2:

La figura mostra l’andamento della curva di Keeling (lo studioso che nel 1958 iniziò il rilevamento della CO2 alle Hawaii) alle varie latitudini. Le fluttuazioni registrate sono più evidenti nell’emisfero nord e questo si collega a quanto detto in precedenza: maggior quantità di terre emerse si trovano nell’emisfero nord, maggior vegetazione e quindi un maggior interscambio di anidride carbonica nei cicli stagionali delle piante. Detto questo, il valore di CO2 di quasi 400ppm dei giorni nostri non era mai stato raggiunto e qui sorge spontanea la domanda chiave che tutti i climatologi al mondo si fanno: è nato prima l’uovo o la gallina? Se si osserva la curva della CO2, del CH4 e del riscaldamento (dedotto dal δ18O) vediamo che le curve sono praticamente sovrapponibili, quindi chi è la causa e chi è l’effetto?

Questi sono i problemi attuali, ma spesso per capire i problemi attuali e futuri vengono fatti studi sul passato.

Poco sopra è stato citato il parametro δ¹⁸O, il quale è un proxy importantissimo per ricavare le paleotemperature.

Nella maniera più semplice: il δ¹⁸O, ricavato da analisi su campioni, non stabilisce una misura diretta della paleotemperatura, ma semplicemente un’approssimazione data dal rapporto isotopico di ¹⁸O e ¹⁶O(isotopi stabili dell’ossigeno).

Nella formula è indicato “Sam” come abbreviazione di “Sample”, ovvero il rapporto isotopico misurato nel campione dell’esperimento; mentre SMOW (Standard Mean Ocean Water) è il valore di riferimento.

L’isotopo ¹⁶O è il più leggero, quindi il primo ad evaporare ed il primo a venir catturato nelle nevi e nei ghiacci. Il ¹⁸O al contrario è più pesante e quindi è il primo ad essere scaricato dalle nuvole durante le precipitazioni. Com’è quindi possibile ricavare indicazioni di paleotemperatura da questo rapporto isotopico?.

Nel caso in cui dall’equazione risulti un δ¹⁸O  molto positivo vorrà dire che ci sarà una maggioranza di ¹⁸O (perché è al numeratore) quindi la maggior parte dell’ ¹⁶O (essendo il più abbondante sul pianeta) dovrà essere intrappolato da qualche parte, ovvero nelle calotte glaciali, e non presente nel normale ciclo dell’acqua (periodo climatico “freddo”).

Al contrario un rapporto negativo mi indica un periodo climatico “caldo”.

Avendo appena discusso il funzionamento del rapporto isotopico dell’ossigeno si può passare all’analisi del prossimo diagramma.

In ascissa è rappresentato il tempo mentre in ordinata si trova il δ¹⁸O: si nota come a valori negativi corrisponda un generale riscaldamento mentre a valori positivi corrisponda un raffreddamento. La scala è delle centinaia di milioni di anni, tutto il fanerozoico.

Si ottiene quindi un sistema dinamico che alterna periodi caldi a periodi freddi, i periodi glaciali sono:

limite Ordoviciano – Siluriano;

limite Carbonifero – Permiano;

Paleogene – Quaternario

L’era glaciale indicata al limite Jurassico – Cretaceo è argomento di dubbi e perciò non viene inserita come certa.

A questa scala il trend generale è di raffreddamento dopo l’ultimo “greenhouse event” nel cretaceo (80 mln di anni fa), quindi la temperatura odierna è ben inferiore a quella del cretaceo superiore oppure del successivo PETM (Paleocene – Eocene Thermal Maximum).

Si giunge quindi ad un punto cruciale di tutto il discorso: perché dal cretaceo in poi si nota questo continuo trend di discesa? La risposta, sta nella tettonica a placche.

Questo era il nostro pianeta alla fine del cretaceo.

Osservando la disposizione dei continenti, la circolazione oceanica era ben diversa da quella attuale e si può notare come quasi tutte le masse d’acqua erano ben connesse fra di loro: questa situazione cambierà drasticamente. La chiusura di molti passaggi con la formazione di un esteso orogene (sistema Alpi-Himalaya) muterà radicalmente la circolazione oceanica. Il fattore più importante è forse il ruolo che gioca l’Antartide, questo continente rimane un punto fisso mentre le altre masse continentali si sono scollate da esso e hanno preso strade diverse. Questo è molto importante perché l’apertura dello stretto di Drake e dello Stretto di Tasmania porteranno prima alla formazione della ACC (Antarctic Circumpolar Current) e poi di conseguenza al passaggio Eocene – Oligocene (33.7 mln di anni fa) alla formazione della prima calotta di ghiaccio nell’emisfero Sud.

Per la calotta dell’emisfero nord invece, bisogna attendere circa 30 mln di anni, ovvero la chiusura dello stretto di Panama (4-5 mln di anni fa). L’ipotesi è che la chiusura dello stretto di Panama abbia portato alla creazione della corrente del Golfo, la quale è stata in grado di trasferire grandi masse di umidità ad alte latitudini generando copiose precipitazioni e quindi la formazione embrionale della calotta; questa ipotesi è tutt’ora molto discussa. Dati certi sono invece le età delle calotte.

Il sistema climatico è quindi dal Paleogene in costante raffreddamento, ma cambiando la scala temporale si può notare che questa affermazione non è del tutto corretta.

Si prenda come esempio il quaternario dove fasi glaciali e interglaciali si alternano fra di loro. Noi esseri umani ci troviamo al giorno d’oggi in un interglaciale con un max di caldo e per ritrovare una situazione simile bisogna andare indietro allo stadio isotopico 5 (ricavati sempre dalla curva del δ¹⁸O), ovvero a circa 125.000 anni fa.

Queste curve denotano una ciclicità, la quale viene ricondotta ai cicli di Milankovitch e quindi ai fenomeni di eccentricità dell’orbita, obliquità dell’asse e precessione degli equinozi.

Nell’ultimo milione di anni le variazioni climatiche hanno seguito il ciclo dell’eccentricità, il quale ha un periodo di 100.000 anni, mentre prima (da 1 a 3 mln di anni fa) i cambiamenti seguivano il ciclo dell’obliquità, cioè 41.000 anni. Il motivo di questa variazione tutt’ora non è chiaro, quindi stabilirne una fine lo è ancora meno.

Le quattro curve del grafico, relative a precessione, obliquità, eccentricità e radiazione solare sono curve sinusoidali, praticamente simmetriche.

La curva degli stadi di glaciazione invece non è simmetrica, è la classica a “denti di sega”. Si può benissimo vedere come il passaggio da un “caldo” ad un “freddo” sia molto più lento rispetto ad un passaggio “freddo-caldo”. La conclusione appare immediata: le curve sono sovrapponibili, tutti i massimi coincidono quindi il clima è influenzato da questi parametri, ma non è così.

Questi forzanti climatici sono molto importanti ma bisogna immettere nel motore dei feedback (sia positivi che negativi) che aiutino il sistema nei cambiamenti.

Giulio Torri

ERA GLACIALE ALLE PORTE!!! REAZIONE!!!!

Salve a tutti gli affezionati di Meteogelo,

oggi, con un mio caro amico, ho voluto analizzare quali possano essere i mutamenti culturali e politici dovuti ad una presunta realizzazione di un’era glaciale, ho deciso di condividere con voi tutti queste nostre ipotesi, nella speranza che tutti possiate colmare i “buchi” ad esempio tecnici, che sicuramente salteranno fuori.

Dunque, voglio iniziare con il dire che non mi occuperò in questo scritto di quegli aspetti climatici standard, ma semmai delle ripercussioni socio-politiche di una era glaciale.

Gettiamo le basi, il mondo come lo conosciamo oggi, estremamente dipendente da petrolio, coltivazioni, tecnologie più o meno utili, tutto sottostante alla ingombrante presenza di un DIO, molto potente, il dio DENARO.
Spesso leggo su Internet che molte persone si augurano determinati eventi, e sia chiaro che lo leggo anche qui talvolta, spesso senza pensare alle reali conseguenze continentali o relative al proprio stato, ma non voglio cadere nella demagogia di voler fare politica meteo, quindi tralasciamo chi e come, voglio solo che sia chiaro a chiunque legga questo articolo o scritto che dir si voglia che spesso sarebbe il caso di pesare di più i termini.

Iniziamo…..

corre l’anno 2010, un evento da molti pronosticato e da pochi temuto accade, la corrente del golfo si arresta, (aspetto narrativo, in realtà il processo non è immediato) e di punto in bianco ci si ritrova a contatto con quella che viene definita un’ ERA GLACIALE, capiamo le dinamiche di reazione dei governi e dei popoli:

-innanzitutto ci sarà chi esulterà, molti “te l’avevo detto” riecheggeranno nell’aria… tutti quelli che ostentavano il GW puntualmente si sotterreranno….

-inizia un periodo di forte crisi, popoli dei paesi del nord migreranno verso sud, iniziano nuove guerre per l’occupazione dei territori, molti stati ricorrano ad ogni mezzo oggi conosciuto per affermare il loro potere (nucleare) contiamo a breve milioni di vittime, per il freddo e altrettante per le guerre, chi sopravvive continua a farsi la guerra, la civiltà verrà spazzata via, effettivamente regrediremo come popolo di diverse migliaia di anni, niente sarà più come prima.

-capito che con la guerra non si ottiene nulla, ci sono volute solo qualche miliardo di vittime, quei pochi sopravvissuti tenteranno di spostarsi al “caldo” ma incontreranno diversi problemi dovuti al procurarsi il cibo, infatti gli stati più caldi hanno il brutto vizio di essere anche, spesso, desertici, e difficilmente le popolazioni native sono conosciute come civilizzate e questo la dice lunga.

-immaginate milioni di persone che migrano verso sud, molte muoiono, chi arriva non sa come sopravvivere…. e la fine per la razza umana?

difficile a dirsi, io non ho doti di preveggenza… ma qualcuno mi potrebbe rispondere… “l’uomo è sopravvissuto ad un’altra era glaciale” vero, ma non eravamo 6 miliardi e cosa più importante non avevamo già devastato ogni angolo del pianeta….

sono giunto alla fine, non so cosa succederà, non so se riusciremo a raccontare di aver vissuto in un era glaciale, e non vi dico neanche che dobbiamo cambiare le cose, ormai e tardi, molte forze a noi sconosciute sono in moto, che nessuno può controllare, e prima o poi arriverà la fine di quello che conosciamo, ripeto, possiamo solo esser spettatori del nostro destino, forse limitare i danni, ma non evitarli.

Dunque che ne dite? so che c’è molta fantasia in tutto ciò che ho scritto ma spero possa esser lo spunto per una discussione collettiva ed educativa su questo complicato argomento.

Daniele Sanna

STAFF Meteogelo.com

Per eventuali commenti vi invito sulla discussione ufficiale relativa all’articolo:

Discussione sul forum!

Gli antichi diari di bordo in aiuto ai climatologi

I diari di bordo stilati dai comandanti di navi che solcarono i mari fra il 1750 e il 1850 sono stati studiati dall’equipe di ricercatori guidata dall’inglese Wheeler dell’Università di Sunderland per colmare il vuoto di informazioni che impedisce ai climatologi di ricostruire il clima sugli oceani. Le osservazioni sulle condizioni del mare, sulla forza e direzione dei venti, sulla presenza di banchi di nebbia o sull’andamento delle piogge e delle tempeste erano una questione di vita o di morte. Interpretare i diari di bordo, raccolti oggi nei musei navali, non è però stato semplice. Oltre agli ostacoli linguistici, alcune circostanze storiche hanno reso difficile collocare le descrizioni meteorologiche nel tempo e nello spazio dal momento che in Gran Bretagna, fino al 1752, vigeva ancora il calendario giuliano e, fino al 1805, il giorno nautico iniziava a mezzogiorno invece che a mezzanotte o che il meridiano di Greenwich fu adottato internazionalmente solo nella seconda metà del 1800. Per ottenere dati oggettivi si sono incrociati i diari di navi che si trovavano nelle stesse acque. Tali informazioni hanno dimostrato sorprendentemente che gli stravolgimenti atmosferici non sono soltanto dei nostri giorni: uragani come Katrina che distrusse New Orleans nel 2005 colpirono quelle coste già qualche secolo fa e l’uragano anomalo che nel 2005 si abbattè su Spagna e Portogallo formandosi a est e non a ovest ha un antecedente: quello che nel 1842 si abbattè sull’Andalusia.

Adriano Mazzarella
Responsabile Osservatorio Meteorologico
Università Federico II
www.meteo.unina.it

Pagina successiva »