Il nostro pianeta si sta riscaldando oggi, questo è un fatto. Ma questo non è il periodo più caldo della storia del nostro pianeta, anzi, tutt’altro. In vari punti, milioni o miliardi di anni fa, la Terra era molto più calda di adesso.
Una delle più notevoli vampate di calore è avvenuta 56 milioni di anni fa, durante il massimo termico del Paleocene-Eocene, o PETM. Fu un periodo relativamente breve di riscaldamento rapido e anormale. In quel periodo, le temperature, che erano già molto al di sopra della norma, aumentarono di circa nove gradi Fahrenheit (5 gradi Celsius) in un periodo di poche migliaia di anni. Le condizioni tropicali prevalsero ben oltre l’equatore, e le calotte di ghiaccio erano completamente assenti dai poli.
Gli effetti sulla vita furono drammatici. Gli organismi marini morirono in massa, incapaci di affrontare le acque più calde. Nel frattempo, i mammiferi ne beneficiarono, diffondendosi e diversificandosi rapidamente nei millenni successivi, ponendo le basi per le specie future, compresi noi.
Il PETM è anche un punto di riferimento per il nostro clima attuale, offrendo spunti su come si presenta quando la Terra si riscalda rapidamente mentre il carbonio si riversa nell’atmosfera.
Ma il PETM non è stato avviato dal carbonio atmosferico, anche se il carbonio ha esacerbato gli aumenti di temperatura. Invece, un gruppo di scienziati dell’Università delle Hawaii e dell’Università di Utrecht ora dicono che è stata una confluenza di condizioni astronomiche e terrestri che si sono combinate per portare il nostro pianeta oltre il limite.
La scoperta, pubblicata su Science, aggiunge alla nostra comprensione di come i cambiamenti nell’orbita della Terra influenzano il clima. Offre anche intuizioni su un raro precedente storico per la nostra attuale era di riscaldamento globale.
Stranezze orbitali
Il nocciolo della questione è il fatto che l’orbita della Terra non è il cerchio perfetto e stabile che di solito immaginiamo. Il nostro percorso intorno al sole sembra in realtà un cerchio, o ellisse, leggermente schiacciato. Gli astronomi chiamano questa eccentricità, e varia prevedibilmente nel tempo, diventando più o meno schiacciata in un ciclo regolare. Ma il grado di eccentricità ha effetti notevoli, anche se sottili, sul clima, dice l’oceanografo dell’Università delle Hawaii e coautore dello studio Richard Zeebe.
“Se guardiamo agli ultimi 100 milioni di anni, vediamo relazioni distinte tra i cambiamenti di eccentricità e il clima”, dice.
Lui e il suo coautore Lucas Lourens hanno usato una carota di sedimento dell’Oceano Atlantico meridionale per tracciare i cambiamenti dell’eccentricità della Terra intorno al tempo del PETM. Guardando quali tipi di sedimenti sono stati deposti l’uno sull’altro, hanno visto un modello regolare che si allineava con i cicli di eccentricità dei modelli astronomici. Poiché i sedimenti cambiano in modo prevedibile con i cambiamenti del clima, sono un buon proxy per le variazioni dell’orbita terrestre, dicono gli autori.
Con il metodo, sono stati in grado di individuare l’improvviso picco di temperatura del PETM a 56 milioni di anni fa, proprio quando l’orbita terrestre era al suo massimo eccentrico, o ellittico.
Un’orbita più eccentrica significherebbe che più radiazione solare sta colpendo la Terra, dice Zeebe. Quindi è logico che causerebbe un riscaldamento. E il clima della Terra era già caldo in quel momento, il che significa che potrebbe essere stato innescato per il tipo di meccanismi di feedback che hanno portato al PETM.
“Ci sono indicazioni che questo ha semplicemente innescato un comportamento di soglia”, dice. “Quindi, ti stai riscaldando lentamente, lentamente, lentamente, e poi hai un innesco come l’eccentricità che poi può causare feedback che essenzialmente portano al PETM.”
Le condizioni soffocanti hanno persistito per circa 170.000 anni, dice Zeebe, un intervallo più lungo di alcune stime precedenti.
Analogia moderna
La nuova spiegazione del PETM è intrigante di per sé, un promemoria che le dinamiche dell’orbita terrestre possono avere effetti reali sulle nostre vite. Ma il PETM è inestimabile anche come risorsa per comprendere i cambiamenti climatici di oggi. È uno dei pochi periodi nella storia della Terra in cui il clima è diventato molto caldo, molto velocemente, e potrebbe offrire alcuni suggerimenti su ciò che possiamo aspettarci nel prossimo futuro.
Gli eventi di estinzione e il rapido spostamento delle specie in nuovi habitat sono stati uno dei risultati del PETM, e l’impatto di queste perturbazioni biologiche si stanno verificando ancora oggi. Il cambiamento climatico sta stressando allo stesso modo le specie in tutto il mondo, mentre permette ad altre di accedere a nuovi habitat.
E il PETM suona un avvertimento anche per noi, come se ne avessimo ancora bisogno. Mentre la Terra non è ancora in pericolo per il riscaldamento estremo visto 56 milioni di anni fa, solo pochi gradi potrebbero avere conseguenze disastrose. Il tipo di effetti di feedback che solo un piccolo riscaldamento ha scatenato allora potrebbe accadere di nuovo oggi, trasformando un piccolo cambiamento in uno massiccio.
“Si spinge il sistema in una direzione e la risposta del sistema è quella di andare ancora più lontano in quella direzione”, dice Zeebe.