Gli scienziati hanno scoperto resti di una paludosa foresta pluviale temperata che prosperava in Antartide circa 90 milioni di anni fa. Sono stati sorpresi di trovare resti fossili di questa foresta in un campione di sedimento recuperato nel febbraio 2017 dal fondo dell’oceano nel Mare Amundsen al largo della costa dell’Antartide occidentale. Questo campione conteneva antico suolo forestale con un’abbondanza di polline e spore di piante fossilizzate. Le scansioni CT hanno rivelato una fitta rete di radici vegetali fossilizzate. Ciò che è sorprendente di questa scoperta è la sua posizione. Novanta milioni di anni fa, questa foresta antartica occidentale era a soli 560 miglia (900 km) dall’allora Polo Sud. Eppure il suo clima era sorprendentemente mite.
Gli scienziati pensano che queste condizioni miti – una temperatura media annuale di circa 54 gradi Fahrenheit (12 gradi Celsius) – erano possibili perché non c’era uno strato di ghiaccio significativo in Antartide. Sembra che le concentrazioni di anidride carbonica fossero molto più alte di quanto si pensasse in precedenza. I loro risultati sono stati pubblicati nel numero del 1 aprile 2020 della rivista peer-reviewed Nature.
Da quando i continenti si sono formati, sono andati alla deriva gli uni rispetto agli altri su grandi scale temporali. Questa mappa mostra come alcuni di loro erano posizionati nell’emisfero meridionale 90 milioni di anni fa. Il segno più bianco mostra la posizione del Polo Sud e la X rossa mostra la posizione del campione del nucleo. Immagine via Alfred Wegener Institute.
Il campione di carotaggi con terreno forestale fossile del Cretaceo è stato raccolto vicino al ghiacciaio di Pine Island nell’Antartide occidentale utilizzando un impianto di perforazione portatile del fondo marino, operato dalla nave di ricerca RV Polarstern. Johann Klages, un geologo dell’Alfred Wegener Institute e autore principale dell’articolo, ha commentato il campione in una dichiarazione:
Durante le valutazioni iniziali a bordo, l’insolita colorazione dello strato di sedimenti ha rapidamente attirato la nostra attenzione; era chiaramente diverso dagli strati precedenti. Inoltre, le prime analisi indicavano che, a una profondità di 27-30 metri sotto il fondo dell’oceano, avevamo trovato uno strato formatosi originariamente sulla terraferma, non nell’oceano.
Nel centro operativo a bordo della RV Polarstern, due piloti manovrano la piattaforma portatile di perforazione del fondo del mare. Immagine via T. Ronge/ Alfred Wegener Institute.
Un’altra sorpresa è seguita quando gli scienziati hanno sottoposto il campione alla TAC a raggi X. Nelle immagini CT era visibile una fitta rete di radici, così perfettamente conservata che le singole strutture cellulari erano distinguibili. Nell’argilla a grana fine e nel limo dello strato di terreno della foresta, i ricercatori hanno trovato polline e spore fossili di piante, comprese alcune delle prime piante da fiore mai trovate a latitudini meridionali così elevate.
Scansione TAC della carota di sedimento – foresta pluviale antartica dalla Northumbria University su Vimeo.
Ulrich Salzmann, della Northumbria University, ha osservato:
I numerosi resti vegetali indicano che 93-83 milioni di anni fa la costa dell’Antartide occidentale era un paesaggio paludoso in cui crescevano foreste pluviali temperate – simili a quelle che si possono ancora trovare, ad esempio, sull’Isola del Sud della Nuova Zelanda.
Come poteva esistere una foresta pluviale temperata a circa 82 gradi di latitudine sud, 560 miglia (900 chilometri) dalla posizione del Polo Sud 90 milioni di anni fa, dove la foresta sarebbe stata al buio ogni anno durante quattro mesi di notte polare?
Negli ultimi 140 milioni di anni, il clima più caldo sulla Terra è avvenuto tra 115 e 80 milioni di anni fa. Gli scienziati hanno saputo, da studi precedenti, che le temperature della superficie del mare tropicale potevano essere fino a 95 gradi Fahrenheit (35 gradi Celsius) e il livello del mare era 560 piedi (170 metri) più alto di oggi. Questa nuova carota di sedimenti è stata la prima opportunità di capire meglio il clima della regione polare meridionale durante il Cretaceo medio. Ci sono stati diversi passi nell’analisi. Klages ha detto:
Per avere un’idea migliore di come fosse il clima in questa fase più calda del Cretaceo, abbiamo prima valutato le condizioni climatiche in cui vivono i moderni discendenti delle piante.
Poi, gli scienziati hanno analizzato il campione di suolo – cercando indicatori biologici e geochimici di temperatura e precipitazione – per capire meglio le quantità di pioggia, così come le temperature dell’aria e dell’acqua, nell’antica foresta pluviale antartica occidentale.
Scienziati che elaborano il campione di carote di sedimenti in un laboratorio a bordo della nave da ricerca RV Polarstern. Immagine via Alfred Wegener Institute.
Messi insieme, queste analisi hanno fornito un primo sguardo al clima temperato in cui questa foresta pluviale paludosa di 90 milioni di anni fa ha prosperato una volta; c’era una pioggia moderatamente abbondante (paragonabile al Galles, secondo gli scienziati, che sarebbe di circa 41 pollici). La temperatura media annuale dell’aria era di 54 gradi Fahrenheit (12 gradi Celsius). In estate, la temperatura, in media, era di 66 gradi Fahrenheit (19 gradi Celsius), e la temperatura dell’acqua nei fiumi e nelle paludi raggiungeva i 68 gradi Fahrenheit (20 gradi Celsius).
Secondo i modelli climatici eseguiti dagli scienziati, queste condizioni sarebbero potute esistere se ci fosse stata una densa vegetazione in tutto l’Antartide con poco o nessun strato di ghiaccio presente e se i livelli di anidride carbonica fossero stati più alti di quanto si pensasse in precedenza. Gerrit Lohmann, un modellatore climatico presso l’Alfred Wegener Institute, ha commentato:
Prima del nostro studio, l’ipotesi generale era che la concentrazione globale di anidride carbonica nel Cretaceo fosse circa 1000 ppm. Ma nei nostri esperimenti basati su modelli, ci sono voluti livelli di concentrazione da 1120 a 1680 ppm per raggiungere le temperature medie di allora in Antartide.
Scienziati Tina van de Flierdt e Johann Klages che esaminano il campione della carota dal Mare Amundsen al largo dell’Antartide occidentale. Immagine via T. Ronge/ Alfred Wegener Institute.
Questi risultati illustrano il potente effetto che l’anidride carbonica ha sul pianeta e l’importanza delle lastre di ghiaccio polari nel raffreddamento del pianeta. Torsten Bickert, un geologo dell’Università di Brema, ha detto:
Ora sappiamo che ci potevano essere facilmente quattro mesi consecutivi senza luce solare nel Cretaceo. Ma poiché la concentrazione di anidride carbonica era così alta, il clima intorno al Polo Sud era comunque temperato, senza masse di ghiaccio.
Ma rimane una domanda cruciale: come ha fatto la Terra a raffreddarsi successivamente, riportando le lastre di ghiaccio? Secondo Lohmann, le loro simulazioni climatiche non sono state in grado di rispondere a questa domanda; capire come questo raffreddamento sia avvenuto sarà un’importante area di indagine per i climatologi.
L’impianto di perforazione portatile del fondo del mare a bordo della nave di ricerca RV Polarstern. Immagine via Alfred Wegener Institute.
Linea inferiore: L’analisi dei resti fossili di una foresta pluviale di 90 milioni di anni fa, scoperta in un campione di sedimento del Mare Amundsen dell’Antartide, indica un clima sorprendentemente mite. I modelli climatici indicano che questo è stato possibile perché non c’erano quasi nessuna lastra di ghiaccio al Polo Sud e concentrazioni significativamente alte di anidride carbonica nell’atmosfera.
Via Alfred Wegener Institute
Fonte: Foreste pluviali temperate vicino al Polo Sud durante il picco di calore del Cretaceo
Shireen Gonzaga è uno scrittore freelance che ama scrivere di storia naturale. È anche una redattrice tecnica presso un osservatorio astronomico dove lavora sulla documentazione per gli astronomi. Shireen ha molti interessi e hobby legati al mondo naturale. Vive a Cockeysville, Maryland.