Immagina lo skyline di Chicago. Ora immaginatelo sotto quasi 2 miglia (3 chilometri) di ghiaccio. Questo è l’aspetto del paesaggio al culmine dell’ultima era glaciale.
Nell’ambito della storia geologica recente della Terra, questo non sarebbe stato uno spettacolo così insolito. Negli ultimi 2,6 milioni di anni (il cosiddetto periodo Quaternario), il pianeta ha subito più di 50 ere glaciali, con periodi interglaciali più caldi in mezzo.
Ma cosa causa l’espansione periodica di lastre di ghiaccio e ghiacciai? Le ere glaciali sono guidate da un insieme complesso e interconnesso di fattori, che coinvolgono la posizione della Terra nel sistema solare e influenze più locali, come i livelli di anidride carbonica. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire come funziona questo sistema, soprattutto perché il cambiamento climatico causato dall’uomo potrebbe aver rotto definitivamente il ciclo.
Non è stato fino a pochi secoli fa che gli scienziati hanno iniziato a riconoscere accenni di congelamenti profondi del passato. A metà del 19° secolo, il naturalista svizzero-americano Louis Agassiz documentò i segni che i ghiacciai avevano lasciato sulla terra, come rocce fuori posto e giganteschi cumuli di detriti, noti come morene, che sospettava gli antichi ghiacciai avessero portato e spinto per lunghe distanze.
Per la fine del XIX secolo, gli scienziati avevano nominato quattro ere glaciali che si erano verificate durante il Pleistocene, che durò da circa 2,6 milioni di anni fa fino a circa 11.700 anni fa. Solo decenni dopo, però, i ricercatori si resero conto che questi periodi freddi erano molto più regolari.
Una grande svolta nella comprensione dei cicli delle ere glaciali avvenne negli anni ’40, quando l’astrofisico serbo Milutin Milankovitch propose quelli che divennero noti come i cicli di Milankovitch, intuizioni sul movimento della Terra che sono ancora oggi utilizzate per spiegare le variazioni climatiche.
Milankovitch ha delineato tre modi principali in cui l’orbita della Terra varia rispetto al sole, Mark Maslin, professore di paleoclimatologia all’University College di Londra, ha detto a Live Science. Questi fattori determinano quanta radiazione solare (in altre parole, calore) raggiunge il pianeta.
In primo luogo, c’è la forma eccentrica dell’orbita terrestre intorno al sole, che varia da quasi circolare a ellittica in un ciclo di 96.000 anni. “La ragione per cui ha quel rigonfiamento è che Giove, che è il 4% della massa del nostro sistema solare, ha un forte effetto gravitazionale, che sposta l’orbita della Terra fuori e poi indietro”, ha spiegato Maslin.
In secondo luogo, c’è l’inclinazione della Terra, che è il motivo per cui abbiamo le stagioni. L’asse inclinato della rotazione terrestre significa che un emisfero è sempre lontano dal sole (causando l’inverno) mentre l’altro è inclinato verso il sole (causando l’estate). L’angolo di questa inclinazione varia su un ciclo di circa 41.000 anni, che cambia quanto sono estreme le stagioni, ha detto Maslin. “Se è più verticale, allora naturalmente le estati saranno meno calde e l’inverno sarà un po’ meno freddo”.
In terzo luogo, c’è l’oscillazione dell’asse inclinato della Terra, che si muove come se fosse una trottola. “Quello che succede è che il momento angolare della Terra che gira molto velocemente una volta al giorno fa oscillare anche l’asse”, ha detto Maslin. Questa oscillazione si verifica in un ciclo di 20.000 anni.
Milankovitch ha identificato che le condizioni orbitali per le estati fresche sono stati i precursori particolarmente importanti delle ere glaciali. “Avrai sempre ghiaccio in inverno”, ha detto Maslin. “Per costruire un’era glaciale, è necessario che parte di quel ghiaccio sopravviva durante l’estate.”
Ma, per passare ad un’era glaciale, i fenomeni orbitali da soli non sono sufficienti. La causa effettiva di un’era glaciale è il feedback fondamentale nel sistema climatico, ha detto Maslin. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire come i vari fattori ambientali influenzino le glaciazioni e le deglaciazioni, ma una recente ricerca ha suggerito che i livelli di gas serra nell’atmosfera giocano un ruolo importante.
Per esempio, gli scienziati del Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) in Germania hanno dimostrato che gli inizi delle passate ere glaciali sono stati innescati principalmente da diminuzioni di anidride carbonica e che il drammatico aumento di anidride carbonica nell’atmosfera, a causa delle emissioni causate dall’uomo, ha probabilmente soppresso l’inizio della prossima era glaciale fino a 100.000 anni.
“Come nessun’altra forza sul pianeta, le ere glaciali hanno plasmato l’ambiente globale e quindi determinato lo sviluppo della civiltà umana”, ha detto Hans Joachim Schellnhuber, allora direttore del PIK e coautore di uno di quegli studi, in una dichiarazione nel 2016. “Per esempio, dobbiamo il nostro terreno fertile all’ultima era glaciale che ha anche scolpito i paesaggi di oggi, lasciandosi alle spalle ghiacciai e fiumi, formando fiordi, morene e laghi. Tuttavia, oggi è l’umanità, con le sue emissioni derivanti dalla combustione di combustibili fossili, a determinare il futuro sviluppo del pianeta.”
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Articolo originale su Live Science.
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