Paleoclimatologia e dati proxy: il connubio per studiare il futuro

La paleoclimatologia è una scienza in continua evoluzione che, utilizzando particolari fonti note come dati proxy, studia la storia del clima sulla Terra. Un esempio sono i Foraminiferi, organismi unicellulari principalmente marini. In questo articolo ricercheremo il legame tra questi microscopici organismi e le analisi paleoclimatiche e come sia possibile studiare il clima del passato per ipotizzare quello futuro.

Foraminiferi, un particolare dato proxy per la paleoclimatologia

In paleoclimatologia, l’eterogeneo gruppo dei Foraminiferi, approfondito da un precedente articolo, è di fondamentale importanza, perché le loro caratteristiche individuali e le loro associazioni registrano le minime variazione dei parametri fisici e chimici dell’habitat. Considerando, le principali specie di Foraminiferi distinte da un punto di vista ecologico in “Forme calde” (tipiche di ambienti tropicali) e “Forme fredde” (tipiche di ambienti polari) (figura 1), è possibile studiare la loro assenza o presenza e le loro abbondanze, per ricavare dati importanti ai fini delle ricostruzioni paleoambientali, il campo di studio della paleoclimatologia.

Le principali specie di Foraminiferi, particolarmente rilevanti come dati proxy in paleoclimatologia, distinte in "Forme calde" e "Forme fredde". — *Figura 1 – Le principali specie di Foraminiferi, particolarmente rilevanti come dati proxy in paleoclimatologia, distinte in “Forme calde” e “Forme fredde” [fonte: Kucera, 2007].*

Il clima del passato sulla Terra, i fattori influenzanti

I dati proxy sono fonti di informazione per la paleoclimatologia, ma quali sono i fattori che hanno influenzato i cambiamenti climatici naturali del passato? Studiando i sedimenti rocciosi datati ad epoche geologiche precedenti la nostra, i ricercatori hanno ricostruito la causa delle fluttuazioni paleoclimatiche, i parametri orbitali. Nel dettaglio, si tratta di alterazioni dei movimenti che la Terra compie in tempi lunghi migliaia di anni, per questo conosciuti come moti millenari. Per esempio, la variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre (figura 2). In particolare, esso, rispetto al piano dell’eclittica, disegna un angolo ben preciso; oggigiorno è inclinato di 23°26’11.570” (secondo i calcoli dell’IAU – International Astronomica Union). A causa dell’inclinazione e al moto di rivoluzione della Terra attorno al sole, si registra l’alternarsi delle stagioni. Ma l’angolo di inclinazione non è fisso, cambia tra 22,1° e 24,5° circa, con un periodo di ritorno di circa 41000 anni.

Variazione dell'inclinazione dell'asse terrestre. — *Figura 2 – La variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre, un esempio di moto millenario [da Sea Way Agenzia – Scuola Nautica].*

Parametri orbitali e paleoclimatologia

Le variazioni dei parametri orbitali (figura 3), come l’angolo di inclinazione, comportano modifiche a livello climatico. Particolarmente rilevanti sono le conclusioni a cui giunse Milutin Milanković, ingegnere, matematico e climatologo serbo che, agli inizi del XX secolo, contribuì allo studio della paleoclimatologia definendo particolari tecniche di calcolo per spiegare l’alternanza dei periodi glaciali ed interglaciali sulla Terra.

Le variazioni dei parametri orbitali note come Cicli di Milanković. — *Figura 3 – Le variazioni dei parametri orbitali note come Cicli di Milanković [da Geology Science].*

Paleoclimatologia e clima del futuro

Nel 2018 gli scienziati della Columbia University, analizzando antiche rocce dell’Arizona, hanno dimostrato come le variazioni dell’orbita terrestre dovute ai moti millenari e i cambiamenti climatici e geologici naturali hanno tempi di ritorno regolari ed uguali. In altre parole, confrontando le passate epoche geologiche, attraverso la variazione dei parametri orbitali, i ricercatori hanno indagato alla ricerca di epoche simili all’attuale. Ad esempio, è possibile citare i lavori di Chronis Tzedakis, dove gli studiosi, utilizzando particolari tecniche della paleoclimatologia, dimostrano di aver ritrovato un’analogia dell’attuale periodo. Si tratta di un periodo interglaciale, durato circa 35 mila anni (precisamente da 792 mila anni fa a 757 mila anni fa). Esso, dal punto di vista climatico è identico al periodo moderno, ma mostra una sostanziale differenza, la presenza umana.

Conclusioni

Oggi non è in dubbio la presenza dell’impatto umano nel clima a partire dalla rivoluzione industriale del XIX secolo ma non è ancora del tutto chiaro in quale misura e quali effetti realmente possa provocare. Precisamente, l’epoca paleoclimatica iniziata circa 792 mila anni fa corrisponderebbe ad un’attuale epoca climatica priva della presenza umana. Pertanto, approfondendo lo studio della paleoclimatologia e dei Foraminiferi come dati proxy, sarà possibile studiare e definire con maggiore precisione le differenze climatiche tra i due periodi. In conclusione, questo ci consentirebbe di precisare in che modo e con quale gravità l’uomo sta impattando sul clima e di ipotizzare come l’attuale periodo climatico potrebbe evolversi solamente dal punto di vista naturale.