Video Temperatura atmosferica e anidride carbonica
■ Quaternario (Quaternary) Il periodo finale dell’Era cenozoica, detta anche «Era dei mammiferi». È iniziato circa 2,6 milioni di anni fa ed è tutt’oggi in corso. ■ Paleoclimatologia (Paleoclimatology) Disciplina che studia le variazioni del clima durante la storia della Terra. Si avvale dell’apporto di numerose altre discipline in grado di fornire informazioni che divengono tanto più precise quanto più ci si avvicina ai tempi attuali. In particolare, la Paleoclimatologia dei tempi geologici fa ricorso principalmente all’ausilio delle Scienze della Terra (Geologia, Paleontologia, Geochimica, Geomorfologia), mentre alla Paleoclimatologia dei tempi preistorici e storici contribuiscono anche le Scienze biologiche e quelle umane (Zoogeografia, Paleobotanica, Palinologia, Dendrologia, Archeologia, Storia, Geografia antropica). ■ Isotopi (Isotopes) L’atomo di un elemento è formato da un nucleo, costituito da protoni e neutroni, attorno al quale ruotano gli elettroni. Ogni elemento è caratterizzato da un numero fisso di protoni (numero atomico), che è uguale al numero di elettroni, ma può avere un diverso numero di neutroni; per cui atomi di uno stesso elemento possono avere diverso numero di massa (pari alla somma di protoni e neutroni). Vengono detti isotopi gli atomi di un dato elemento che, pur avendo lo stesso numero di protoni, differiscono tra loro per il numero di neutroni.
–1000
A
0
+ 1000
B
+ 1500 Riscaldamento
–3000
d.C.
C
condizione
Lo studio congiunto dei movimenti della Terra, della storia geologica e della dinamica dell’atmosfera dimostra che il clima è mutevole nello spazio e nel tempo: come la crosta terrestre o l’insieme degli esseri viventi, esso è in continua evoluzione per varie cause, di cui alcune cosmiche, altre planetarie e altre ancora umane. In tempi passati il nostro pianeta è stato interessato da alterne e differenti condizioni climatiche, glaciali e interglaciali, che sono state messe in relazione con le variazioni dell’eccentricità dell’orbita terrestre intorno al Sole e della direzione e inclinazione dell’asse di rotazione (vedi Approfondimento: Moti millenari della Terra e cambiamenti climatici). In particolare, durante la prima parte del Quaternario si sono susseguite cinque grandi età glaciali, l’ultima delle quali, quella würmiana, durata circa 60 000 anni, si è conclusa intorno a 10 000 anni fa. A partire da questa data il clima della Terra, e in particolare quello del nostro emisfero, non è rimasto invariato, anche se è accertato che i cambiamenti climatici verificatisi dopo la glaciazione würmiana non hanno avuto l’ampiezza di quelli della prima parte del Quaternario.
5 ■1 I cambiamenti climatici nella preistoria Le oscillazioni del clima in epoca post-glaciale sono oggetto di studio della Paleoclimatologia dei tempi preistorici e storici. I mezzi di indagine utilizzati dai paleoclimatologi non sono gli stessi di cui dispongono gli studiosi del clima attuale: millenni fa non esistevano strumenti per misure meteorologiche e perciò, non disponendo di dati misurati, i paleoclimatologi debbono utilizzare gli indizi registrati dalla Natura. Ad esempio, i ghiacci della Groenlandia e del Continente Antartico sono giunti dalle grandi età glaciali quaternarie fino ai nostri giorni, e quindi racchiudono molte migliaia di anni di storia del clima. Le analisi di laboratorio eseguite su campioni di questo ghiaccio, prelevato in profondità, consentono di evidenziare la presenza di alcuni
isotopi di elementi chimici (in particolare, isotopi dell’idrogeno nelle molecole d’acqua del ghiaccio) che indicano quale possa essere stata la temperatura al momento della formazione di un determinato strato di ghiaccio. Un altro mezzo che la Natura ci offre per decifrare la storia del clima è racchiuso nelle profondità oceaniche. Difatti, sul fondo degli oceani è deposto un sedimento che include numerosi resti di minuscoli organismi, molti dei quali vivevano in prossimità della superficie dell’acqua, milioni o migliaia di anni fa; un attento studio delle specie di microrganismi presenti nel sedimento oceanico consente di risalire alle condizioni di salinità, profondità e temperatura dell’acqua di quel tempo. Contemporaneamente la posizione, più o meno superficiale, che questi resti fossili di microrganismi occupano nel sedimento permette di determinare approssimativamente il momento della loro deposizione. Basandosi su questi dati è possibile ricostruire l’andamento della temperatura degli oceani nell’arco di migliaia di anni. Mediante la Paleoclimatologia, è stato appurato che dalla preistoria ai tempi attuali si sono alternati momenti più caldi e altri più freddi, condizioni di clima più umido e altre di clima più arido. Concentrando l’attenzione sugli eventi principali, possiamo quindi percorrere la «breve storia climatica» più vicina ai giorni nostri e renderci conto delle varietà dei metodi impiegati per ricostruirla. Lo studio di alcuni depositi lacustri e delle morene della Svezia e della Finlandia ha permesso di stabilire che la fase di ritiro delle estese calotte glaciali che caratterizzarono la glaciazione würmiana ebbe termine nell’8300 a.C., cioè circa 10 000 anni fa. Questa data, la quale corrisponde alla scomparsa definitiva della grande calotta continentale che ricopriva l’Europa, segna convenzionalmente il termine della glaciazione würmiana e l’inizio del «tempo post-glaciale». Il passaggio tra l’ultima età glaciale e l’intervallo più caldo successivo all’anno 8300 a.C. non fu brusco, ma molto graduale, caratterizzato da un costante aumento delle temperature medie annue, che portò all’instaurarsi di condizioni climatiche
a 5000 anni fa
b
attuale
c
d 1000
Raffreddamento
Video Variazioni climatiche del recente passato
I cambiamenti del clima dalla preistoria ai tempi attuali
a.C.
e oggi
Figura 33 C13_F33 Dopo le grandi glaciazioni quaternarie, il clima della Terra non è rimasto immutato. Questo grafico evidenzia le principali variazioni termiche che si sono verificate dalla preistoria ai tempi attuali. I rami ascendenti della curva indicano la tendenza verso il riscaldamento, quelli discendenti la tendenza verso il raffreddamento. Le principali fasi calde verificatesi sono le seguenti: A) l’Optimum Climatico Post-Glaciale, protrattosi dall’8300 a.C. fino al 2000-1500 a.C.; B) la fase calda iniziata nel 1300 a.C. e protrattasi per vari secoli; C) l’intervallo caldo dell’età medievale. A queste fasi calde si sono avvicendate alcune fasi fredde, tra le quali le principali si sono verificate: a) tra il 1400 e il 1300 a.C.; b) intorno al 900 e intorno al 300 a.C.; c) tra il 400 e l’800 d.C, d) tra il 1200 e il 1350 d.C.; e) tra il 1590 e il 1850 (Piccola Età Glaciale). La scala dei tempi è logaritmica, per evidenziare meglio le variazioni più recenti.
prossime alle attuali nell’Europa, in Asia e nell’America Settentrionale. Questo intervallo di clima più caldo, detto dagli studiosi Optimum Climatico Post-Glaciale, si protrasse con ogni probabilità fino al 2000-1500 a.C. [ Figura 33 ]. Le variate condizioni termiche (nel nostro emisfero la temperatura media annua doveva essere circa 2,5-3 °C più alta di quella attuale) produssero una progressiva fusione dei ghiacciai, con un sensibile innalzamento del livello del mare e l’invasione di ampie zone costiere da parte delle acque marine. Lo studio dei fossili vegetali, ed in particolare dei pollini, ha consentito di delineare le modificazioni intervenute nella distribuzione della vegetazione. I limiti delle foreste di latifoglie e di conifere si spostarono verso latitudini maggiori, mentre la tundra scomparve; in tutta l’Europa centro-settentrionale si crearono le condizioni termiche idonee alla diffusione delle foreste, tanto più che si registrò anche un aumento delle precipitazioni.
5■2 I cambiamenti climatici fino al Medioevo Dopo la fase dell’Optimum Climatico Post-Glaciale, intorno al 2000-1500 a.C. ebbe inizio una seconda fase caratterizzata da una serie di oscillazioni climatiche in senso caldo e in senso freddo che
si susseguirono fino alla fine dell’età romana (circa 400 d.C.). Una prima oscillazione tra il 1400 e il 1300 a.C. fu caratterizzata da tendenza al raffreddamento e dalla conseguente espansione dei ghiacciai nelle aree dell’Europa centro-settentrionale, mentre nelle regioni del Mediterraneo si registrò un aumento delle precipitazioni. Intorno al 1300 a.C. si manifestò una nuova tendenza verso un clima più caldo, caratterizzato dal ritiro dei ghiacciai e da una forte diminuzione delle precipitazioni, che determinò nelle regioni mediterranee condizioni di clima arido, sfavorevoli alla vita. Seguì quindi, a partire dal 900 a.C., una nuova oscillazione in senso freddo che determinò uno spostamento delle fasce climatiche verso latitudini più basse e una modificazione nella distribuzione della vegetazione opposta a quella che si era verificata nel post-glaciale. In Italia si instaurarono condizioni di clima fresco-umido e si diffusero le foreste, mentre l’abbassamento del livello del mare, connesso all’espansione dei ghiacciai, lasciò scoperte ampie e piatte zone costiere. Dopo un ulteriore raffreddamento del clima tra il 400 e l’800 d.C., accertato da studi sui ghiacciai alpini, si verificò un graduale e costante aumento della temperatura. Questa fase climatica, nota come Optimum Climatico Medievale, si protrasse dall’800 d.C. fino al 1200 d.C. e fece registrare per il nostro continente temperature medie superiori di 1,5-2 °C a quelle attuali, ma inferiori a quelle ipotizzabili per l’Optimum Climatico Post-Glaciale. L’aumento termico provocò un marcato innalzamento del livello del mare e il conseguente ingombro delle foci fluviali, anche in Italia; nelle zone costiere italiane si formarono ampie zone paludose che si trasformarono in focolai di malaria. A partire dal 1200 d.C. si ebbe un rapido abbassamento della temperatura e si passò ad una fase di clima freddo, che perdurò fino al 1350 circa.
5■3 I cambiamenti climatici nell’Età Moderna L’evento climatico più importante che seguì l’intervallo caldo dell’età medievale fu quello indicato come Piccola Età Glaciale, che si estese tra il 1590 e il 1850 e raggiunse il suo massimo nel XVIII secolo: i ghiacciai che esistevano in Europa e nell’America Settentrionale si spinsero molto più a Sud di quanto avessero fatto in qualunque altro momento a partire dalla fine della glaciazione würmiana.
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5 ■ I cambiamenti del clima dalla preistoria ai tempi attuali
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