Viaggio nel tempo: il clima del passato

Esistono numerosi modi per risalire al clima del passato. Uno dei più importanti risiede nell’analisi degli isotopi di ossigeno nelle acque marine e nei ghiacciai. Ma altre informazioni derivano dallo studio dei coralli o degli alberi.

Abbiamo bisogno di conoscere il clima del passato per capire quanto e come è cambiata la composizione atmosferica nel corso degli anni, la temperatura globale e in generale per comprendere meglio le trasformazioni del Sistema Terra.

Le misure effettuate dall’uomo non permettono di andare indietro nel tempo per più di 150-200 anni. Possiamo utilizzare allora dei veri e propri archivi naturali che possono raccontarci il clima di migliaia di anni fa.

Uno degli archivi più importanti è rappresentato dai ghiacciai. Ai Poli o nelle regioni di alta montagna la neve accumulandosi nel corso degli anni si compatta e si stratifica insieme a particelle di aria, polveri e isotopi dell’ossigeno.

L’ossigeno è presente sul nostro pianeta sotto forma di diversi isotopi tra cui ¹⁶O (ossigeno 16) e l’ossigeno ¹⁸O (ossigeno 18), quest’ultimo caratterizzato da due neutroni in più. Dal momento che l’ossigeno è presente nella molecola di acqua, questa avrà un peso differente a seconda dell’isotopo che contiene: sarà più pesante se contiene ¹⁸O, più leggera se invece è presente ¹⁶O. In genere le prime molecole a precipitare sono quelle più pesanti, cioè quelle che contengono ¹⁸O. Al contrario l’evaporazione interessa prima le molecole di acqua che contengono ¹⁶O perchè più leggere. Le variazioni della temperatura globale (ad esempio in caso di ere glaciali)  modificano i meccanismi di evaporazione e condensazione e quindi la concentrazione di tali isotopi negli oceani e nei ghiacciai.

Si effettuano allora dei cosiddetti carotaggi e strato per strato si analizza la composizione del ghiaccio. Ogni strato infatti corrisponde ad un dato lasso temporale e più si va in profondità più si va indietro nel tempo, fino a centinaia di migliaia di anni. Dalle polveri, dal tipo di ossigeno e dalla composizione del singolo strato si ottengono informazioni straordinarie sul clima di quel periodo.

Altri archivi naturali fondamentali per la storia climatica della terra sono i coralli. I loro scheletri infatti contengono carbonato di calcio e quindi ossigeno. Come detto prima, in base al tipo di ossigeno (concentrazione degli isotopi ¹⁸O e ¹⁶O) si può descrivere la temperatura di migliaia di anni fa.

Lo stesso si può ottenere dallo studio degli alberi, anche se per un range temporale più limitato. La crescita degli alberi dipende da fattori ambientali e in particolare dalla temperatura. Dagli anelli visibili della sezione del tronco si può risalire all’età degli alberi e al tipo di clima che ne ha influenzato la crescita.