Quando i giganteschi ghiacciai che un tempo ricoprivano i tropici si sono sciolti, hanno generato ciò che i paleoclimatologi definiscono un “oceano plumeworld”, fenomeno per il quale ora esistono prove tangibili. Il plumeworld è stato un periodo relativamente breve, caratterizzato da un repentino aumento dei livelli di anidride carbonica seguito da una diminuzione dopo la scomparsa del ghiaccio. Per il grande pubblico, il concetto di “ultima era glaciale” fa riferimento all’evento conclusosi circa 12.000 anni fa. Tuttavia, quando si parla di un’era glaciale globale, molti scienziati si riferiscono alla serie di eventi nota anche come “Snowball Earth”.
C’è ancora un dibattito in corso riguardo al modo in cui la vita sia riuscita a sopravvivere a un periodo in cui i ghiacciai erano presenti persino all’equatore. Nonostante le condizioni estreme, la vita è riuscita a persistere e, verso la fine dell’era glaciale Marinoana, sono comparsi i primi organismi animali. Il dottor Tian Gan, precedentemente affiliato al Virginia Tech, ha fatto parte di un team di ricerca che ha indagato sugli eventi successivi utilizzando il rapporto tra litio-6 e litio-7 nelle rocce carbonatiche depositate durante il disgelo dei ghiacciai.
Secondo il modello del plumeworld, inizialmente Snowball Earth si auto-rinforzava: l’espansione dei ghiacci rifletteva la luce solare nello spazio, mantenendo il pianeta freddo. Tuttavia, il ghiaccio, impedendo l’esposizione delle rocce all’acqua, ostacolava anche il processo di alterazione che avrebbe rimosso l’anidride carbonica dall’atmosfera. L’accumulo di CO2, proveniente da fonti come i vulcani, ha gradualmente riscaldato il pianeta, avviando il processo di scioglimento dei ghiacci.
Secondo il concetto del plumeworld, durante il periodo di disgelo ci sarebbe dovuto essere un notevole aumento nell’alterazione delle rocce continentali, esposte per la prima volta alla pioggia dopo milioni di anni. I sedimenti depositati in quel periodo, che in seguito si sono trasformati in rocce, dovrebbero contenere tracce di questo fenomeno, inclusi nei loro rapporti di litio.
Attualmente, l’alterazione continentale produce litio nei letti dei fiumi con rapporti isotopici che variano dal 23% nelle acque dolci all’8,3% nell’oceano profondo. Altri elementi che potrebbero essere studiati in modo simile sono influenzati da diversi fattori, come temperatura, salinità o assorbimento da parte di microrganismi, rendendo le misurazioni più complesse. Tuttavia, il litio offre un metodo di analisi più diretto, poiché le misurazioni dei rapporti isotopici sono principalmente influenzate dal flusso d’acqua proveniente dalla terra.
Gan e il suo team hanno condotto misurazioni dei rapporti isotopici del litio nella regione meridionale della Cina, scoprendo che tali rapporti variano gradualmente allontanandosi dalla linea costiera continentale dell’epoca. Questo supporta l’ipotesi che il ghiaccio marino si sia sciolto, creando uno strato di acqua dolce in cima agli oceani salati. Questa acqua dolce è stata successivamente arricchita dai flussi provenienti dai continenti, con una maggiore presenza di acqua dolce vicino alla costa.
Le acque dolci e salate si sono mescolate lentamente nel corso del tempo, incorporando i minerali trasportati dalla terra nei sedimenti sottostanti. Gli autori dello studio hanno identificato tre fasi nei dolostoni: la prima depositata quando il ghiaccio marino costituiva la principale fonte di acqua dolce, la seconda quando i flussi di fusione continentale l’hanno rafforzata, e la terza quando le acque salate e dolci si sono mescolate.
Le oscillazioni di temperatura di quell’epoca superavano di gran lunga quelle attuali in termini di ampiezza, passando da -45 °C a temperature più calde rispetto al mondo moderno, sebbene probabilmente non in termini di velocità. Nonostante il rapido riscaldamento in termini geologici, sono trascorsi centinaia di migliaia o milioni di anni. Il cambiamento osservato negli ultimi 50 anni nell’aumento delle temperature globali non ha precedenti nei registri geologici.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, fornisce importanti implicazioni per la comprensione di come il clima terrestre e la chimica degli oceani abbiano subito cambiamenti dopo le estreme condizioni dell’ultima era glaciale globale. Gan ha sottolineato che apprendere da periodi come questo potrebbe offrire preziose lezioni su cosa aspettarsi mentre l’umanità continua a generare un aumento di anidride carbonica nell’atmosfera.
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