Ricostruiamo il clima del passato: i bioindicatori climatici fossili

Fonte: Museo Geologia e Paleontologia, Università di Padova

La paleoclimatologia, ovvero lo studio del clima passato, è una scienza estremamente interessante e in continua evoluzione nel corso degli anni. E’ un ramo delle Scienze della Terra fondamentale per  conoscerne le dinamiche e per comprendere le possibili risposte che il nostro Pianeta potrà dare a questo vero e proprio esperimento scientifico a cui lo stiamo sottoponendo attraverso l’immissione imponente di gas serra in atmosfera.

Sono diversi i metodi per ottenere delle ricostruzioni , più o meno accurate, dei climi del passato. Quello sicuramente più conosciuto è, senza dubbio, l’utilizzo delle carote di ghiaccio (campioni di ghiaccio estratti a diverse profondità), in zone remote del Pianeta, come l’Antartide o la Groenlandia, che permette di “ritornare indietro nel tempo” fino a centinaia di migliaia di anni. Questo è possibile grazie al fatto che in questi luoghi il ghiaccio mantiene, nel tempo,  alcune proprietà chimiche del periodo di formazione, proprietà da cui è possibile ottenere informazioni climatiche estremamente indicative. Una pietra miliare della paleoclimatologia fu proprio lo studio di Petit et al. (1999) realizzato da carote di ghiaccio provenienti dalla località di Vostok, nel Polo Sud, da cui furono ricostruite sia le temperature medie globali che le concentrazioni medie di CO2 in atmosfera degli ultimi 400.000 anni.

vostok petit

Altri metodi  vedono l’utilizzo degli anelli degli alberi, dei pollini, dei sedimenti, delle stalattiti e stalagmiti, per citarne solo alcuni, a cui si aggiungono dati storici, provenienti da studi di ricerca bibliografica. Se negli anni ’90 queste ricostruzioni, a carattere globale, erano ancora pionieristiche (ricordiamo su tutti il tanto criticato, spesso a sproposito, lavoro di Mann et al. (1999), diverse sono oggi le ricostruzioni di temperatura medie terrestre.

In questo contesto può essere interessante raccontare, brevemente, di altri metodi alternativi, per una ricostruzione, anche se parziale e superficiale, del clima passato, sia su scala regionale, che globale. Un esempio su tutti è l’utilizzo di bioindicatori climatici fossili, ovvero di organismi fossili che, con la loro presenza all’interno di una “struttura” geologica ben definita, permettono di identificare la fase climatica del periodo in cui sono vissuti. E’ proprio di questo che mi sono occupato nella mia tesi di Geologia Ambientale durante gli studi universitari, nel tentativo, spero riuscito, di approfondire e valorizzare un sito geologico molto interessante per la zona in cui vivo, il Salento.

E’ incredibile come da pochi elementi visivi sia possibile capire, o quantomeno intuire, parte della storia geologica e climatica di un territorio; è il fascino delle Scienze della Terra. E allora proviamo a ricostruire, proprio in base a quei pochi elementi osservati, informazioni utili a darci delle indicazioni climatiche sia a livello locale che globale e vediamo successivamente di integrarle con gli studi già esistenti per ottenere eventuali conferme o smentite. Prendiamo ad esempio proprio il sito sopra citato.

Questo sito si trova nei pressi di Gallipoli, sulla costa a nord della città, in una zona caratterizzata da terrazzi marini (vedremo tra poco il loro significato geologico)ben evidenti e da tantissime conchiglie fossili di organismi vissuti migliaia di anni fa. Tra queste risaltano alcune in particolare, caratterizzate da una forma robusta con spira bassa e un ultimo giro molto sviluppato. Sono i resti fossili di un particolare gasteropode marino, dal nome curioso, lo Strombus bubonius, una specie che ha abitato il Mediterraneo in diversi periodi geologici. La sua particolarità è quella di essere un importante indicatore climatico. Si trova, come fossile,  lungo le coste del Mediterraneo occidentale e, insieme ad altri fossili (vedi ad esempio il Conus  testudinarius), rappresenta un gruppo di cosiddetti “ospiti caldi” facenti parte della fauna senegalese. Senegalese perché, attualmente, vivono lungo le coste dell’Africa centro-occidentale. La presenza di questo fossile ci fa capire, in sostanza, che il periodo in cui questi organismi sono vissuti lungo le coste salentine e di tutto il Mediterraneo occidentale era caratterizzato da condizioni climatiche quasi tropicali, tipiche dell’areale (area all’interno della quale vive una specie) del gasteropode. Quindi condizioni climatiche più calde delle attuali.

Rimane da capire a quando risale questo periodo. Per fortuna esistono metodi che permettono la datazione dei fossili, quali quello radiometrico e l’epimerizzazione degli aminoacidi. Secondo tali metodi i fossili del sito risalgono a circa 115-120 mila anni fa, ovvero al culmine dell’ultimo periodo interglaciale, meglio conosciuto come Eemiano o Tirreniano. Quando le temperature medie sia locali che globali (come diverse ricostruzioni confermano) erano più calde rispetto, perfino, al culmine dell’attuale periodo interglaciale (circa 7000 anni fa).

La semplice osservazione e il riconoscimento degli organismi fossili ci ha permesso una prima considerazione: quel piano geologico, caratterizzato dalla presenza del gasteropode, ha riguardato un periodo caldo, più caldo dell’attuale. I metodi chimico-fisici ci hanno permesso di ottenere una datazione precisa.

L’osservazione attenta del sito ci permette poi ulteriori considerazioni, altrettanto interessanti da un punto di vista geologico e climatico. Sono ben evidenziabili dei terrazzi marini, ovvero delle strutture geologiche frutto dell’azione combinata di due processi: le variazioni del livello del mare (di oltre il centinaio di metri se consideriamo i passaggi da periodi glaciali ad interglaciali) e l’attività tettonica che determina l’abbassamento o l’innalzamento della superficie terrestre.

800px-Marine_Terrace_diagram

Fonte: Wikipedia

La presenza, ad esempio, di più terrazzi ad altezze diverse (anche di qualche centinaio di metri) ci indica che quell’area (vedi punta meridionale della Calabria) è in sollevamento ed è possibile calcolarne la velocità. Nel nostro caso, nel Salento, l’attività tettonica è stata quasi insignificante negli ultimi 130000 anni, motivo per cui troviamo la presenza di un singolo terrazzo marino, che non è altro che l’effetto geomorfologico di una variazione di natura glacio-eustatica (ovvero variazione del livello del mare dovuta all’alternarsi tra fase glaciale e fase interglaciale).Sulla sommità del terrazzo marino (lì dove sorgeva la vecchia spiaggia), troviamo la presenza dei nostri organismi fossili. L’altezza del terrazzo marino ci da così un’indicazione del livello del mare in quel periodo. Ovvero 4-5 metri superiore a quello attuale. E questo in perfetta sintonia con le temperature medie più alte (evidenziate dalla presenza dello S.bubonius) che abbiamo ricostruito in precedenza e con le ricostruzioni storiche a scala globale del livello medio del mare, che gli scienziati hanno prodotti negli anni.

image description

Fonte: Van Daele et al. 2011

In conclusione, abbiamo visto come da pochi elementi (fossili e strutture geologiche particolari) e informazioni (datazione dei fossili), è stato possibile ricostruire una semplice storia climatica di migliaia di anni  di un territorio e ottenere comunque alcune indicazioni su scala globale. La paleoclimatologia ha fatto passi da gigante nell’ultimo decennio, ma è sempre affascinante verificare personalmente studi e conoscenze,  anche attraverso piccole e semplici azioni di osservazione.

Lascia un Commento

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

È possibile utilizzare questi tag ed attributi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>