55 milioni di anni fa, la temperatura sul nostro pianeta è aumentata notevolmente. Questo è diventato uno degli esempi più drammatici di cambiamento climatico. Il mondo non potrebbe mai essere lo stesso.
Alla fine degli anni '80, molti governi iniziarono a guardare da vicino al cambiamento climatico. Il fango sul fondo dell'oceano al largo della costa dell'Antartide è stato una sorpresa. Si è scoperto che la Terra aveva già subito il riscaldamento globale in precedenza.
Cos'è il massimo termico
Circa 55 milioni di anni fa, le temperature globali sono aumentate notevolmente. Come ora, ciò ha portato ad un aumento dei livelli degli oceani e dell'acidità, nonché all'estinzione di molte specie.
Non sorprende che gli scienziati vedano questo evento, noto come Late Paleocene Thermal Maximum (PETM), come un potenziale tesoro di informazioni utili per aiutare a comprendere l'attuale cambiamento climatico.
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Ora sappiamo che questo è stato il caso di cambiamento climatico più rapido e drammatico nella storia della Terra. Le sue cause sono ancora controverse, ma gli scienziati tracciano misteriosi parallelismi con le condizioni moderne. Ma si sa per certo: l'effetto di un tale cambiamento ha avuto conseguenze di vasta portata. È possibile che questi eventi abbiano cambiato il corso della vita sul pianeta.
Di cosa parlano gli isotopi dell'ossigeno e del carbonio?
I geologi che hanno studiato i suddetti depositi antartici nel 1980 hanno pubblicato le loro scoperte nel 1991. Hanno riferito che la presenza di minuscoli fossili planctonici nel fango indicava rapidi cambiamenti di temperatura.
Più precisamente, questi erano isotopi dell'ossigeno "bloccati" in questi gusci. Circa 55 milioni di anni fa, la quantità di ossigeno pesante-18 nei gusci è aumentata in modo significativo rispetto all'ossigeno leggero-16.
L'abbondanza di ossigeno-18 è un segno sicuro che le condizioni erano più calde. L'acqua evapora più facilmente a temperature più elevate e con essa l'ossigeno 16. Ciò significa che l'acqua calda conteneva più ossigeno-18 e il plancton che viveva in essa aveva più di questo elemento nel guscio.
Questi risultati si sono rivelati utili per un altro motivo. Hanno sottolineato perché la temperatura dell'oceano ha iniziato a salire. Ciò era dovuto al carbonio nell'acqua.
Come l'ossigeno, il carbonio esiste in diverse forme isotopiche. Mentre il plancton è stato arricchito con ossigeno-18, ha anche avuto un aumento del carbonio-12 rispetto al carbonio-13. Ciò significa che la sua offerta è aumentata negli oceani.
L'effetto serra milioni di anni fa
Questo di solito si verifica dopo il massiccio rilascio di gas serra ricchi di carbonio - anidride carbonica o metano - nell'atmosfera. In altre parole, il massimo termico è stato causato dall'effetto serra, proprio come il cambiamento climatico moderno. Ma l'attuale riscaldamento globale non è solo una ripetizione di un massimo termico. 55 milioni di anni fa, la Terra era completamente diversa.
Uno dei problemi più grandi oggi è che le calotte glaciali antartiche si stanno riducendo a causa dei cambiamenti climatici. 55 milioni di anni fa, questo non era un problema, poiché allora il ghiaccio non esisteva. Anche prima del PETM, le temperature globali erano di diversi gradi superiori a quelle attuali.
Quanto velocemente è cambiato il clima
Alcuni ricercatori ritengono che anche il tasso di cambiamento climatico in quel momento differisca da quello attuale. Il motivo di questa opinione è stato uno studio controverso pubblicato nel 2013.
Gli scienziati hanno studiato ulteriori reperti che si sono formati sul fondo dell'oceano 55 milioni di anni fa, ma questa volta nell'Oceano Atlantico nordoccidentale. Hanno trovato strisce di fango che si pensava si fossero formate in cicli annuali. Quando hanno esaminato la quantità di ossigeno e isotopi di carbonio associati al PETM, hanno scoperto che erano stati trovati solo in 13 bande. Ciò significa che i cambiamenti di temperatura si sono verificati in soli 13 anni.
Ciò non dimostra ancora che il massimo termico sia aumentato e poi diminuito in poco più di un decennio. Tutti i ricercatori concordano sul fatto che un insolito aumento della temperatura, almeno 5 gradi sopra la media, dura circa 170mila anni. Ma questo significa che la temperatura globale durante il PETM è cambiata di 5 gradi in 13 anni. Nei tempi moderni, le temperature globali sono aumentate di 1 grado rispetto alla fine del XIX secolo.
Possibili cause di alte temperature
Se il cambiamento climatico milioni di anni fa fosse realmente accaduto così rapidamente, doveva essere accaduto un evento che avrebbe causato un tale riscaldamento. Per innescare un così rapido aumento della temperatura globale, l'atmosfera deve riempirsi di gas serra in tempi record.
Forse il motivo sta nel rilascio di gas dallo scioglimento di un'enorme cometa ricca di carbonio, che ha volato troppo vicino alla Terra. Il cambiamento climatico oggi non è così drammatico. Ma è importante sottolineare: molti ricercatori negano fermamente che tali cambiamenti globali siano avvenuti in soli 13 anni.
Svantaggi dell'ipotesi del cambiamento climatico di 13 anni
Questa idea ha molti svantaggi. Ancora più importante, l'oceano è fisicamente incapace di riscaldarsi così rapidamente. Gli oceani del mondo contengono un'enorme quantità di acqua e ci vuole abbastanza tempo per riscaldarla. Anche se ci fosse stato un massiccio rilascio di CO2 nell'atmosfera terrestre, gli oceani semplicemente non avrebbero avuto il tempo di riscaldarsi in 13 anni. L'atmosfera si riscalda in tempi relativamente brevi, ma ci vorranno millenni prima che lo stesso accada agli oceani.
Altri ricercatori hanno suggerito che le 13 strisce sulla roccia dovrebbero significare secoli, piuttosto che singoli anni, se sono autentici. È possibile che fossero il risultato di un processo di perforazione utilizzato dagli scienziati per estrarre il fango.
La maggior parte dei ricercatori è fiduciosa che il riscaldamento del PETM sia avvenuto per molto tempo, ma resta da vedere quanto tempo sia durato. Una stima del 2011 suggerisce che il carbonio è stato rilasciato nell'atmosfera in 20.000 anni.
Questa versione lenta è molto diversa da quella moderna. Ciò potrebbe significare che i gas serra sono stati causati dall'attività vulcanica.
Cosa dicono i reperti nel suolo?
Un altro studio è stato condotto nel 2014. Gli scienziati hanno studiato gli isotopi del carbonio che sono stati conservati nel suolo formatosi 55 milioni di anni fa in quella che oggi è l'America. Se le precipitazioni oceaniche indicano le condizioni PETM nell'acqua, il suolo può chiarire la situazione atmosferica responsabile del rapido cambiamento climatico.
La maggiore quantità di carbonio-12 menzionata in precedenza è stata notata anche nel suolo. In questo caso, tutte le indicazioni indicano che il carbonio è stato rilasciato nell'atmosfera per 1500 anni. Assomiglia più a cambiamenti moderni. Gli scienziati stimano che ogni anno circa 1 miliardo di tonnellate di carbonio viene rilasciato nell'atmosfera. L'attuale livello di emissioni è di 9,5 miliardi di tonnellate all'anno. In questa luce, il PETM sembra un modello più ragionevole per il cambiamento climatico di oggi.
