Così i ghiacciai hanno influenzato la rotazione della Terra e il livello degli oceani

Uno studio internazionale getta nuova luce sui meccanismi che, migliaia di anni fa, hanno influenzato l’innalzamento del livello dei mari. A giocare un ruolo chiave sarebbe stato anche lo spostamento dell’asse di rotazione terrestre, innescato dalla progressiva fusione dei ghiacciai al termine dell’ultima era glaciale. È quanto emerge dalla ricerca intitolata “Earth’s rotation impacted the mid-Holocene sea-level highstand”, pubblicata sulla rivista scientifica Communications Earth & Environment da un team composto da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, dell’Università di Salisburgo e del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi” dell’Università di Bologna.

L’indagine si è concentrata sugli “highstand” dell’Olocene, ovvero le tracce geologiche che testimoniano un livello del mare più elevato rispetto a quello attuale, osservate soprattutto nelle regioni costiere a medie e basse latitudini, lontane dalle antiche calotte glaciali. Circa 21mila anni fa, durante il massimo dell’ultima glaciazione, enormi masse di ghiaccio ricoprivano il Nord America e il Nord Europa, mentre il livello medio degli oceani era inferiore di circa 130 metri rispetto a oggi. Con il progressivo scioglimento dei ghiacci, enormi quantità di acqua si riversarono negli oceani, ma l’innalzamento del mare non avvenne in maniera uniforme su tutto il pianeta. Secondo i ricercatori, a determinare questa distribuzione irregolare contribuirono diversi fattori: la risposta della crosta terrestre ai cambiamenti di carico provocati dalle masse glaciali e l’interazione gravitazionale tra ghiacciai e oceani. Lo scioglimento delle grandi calotte continentali produsse così un complesso mosaico di aumenti e diminuzioni locali del livello marino.

Non solo. Il trasferimento di enormi quantità di massa dai continenti agli oceani provocò anche una graduale migrazione dell’asse di rotazione terrestre, che si spostò verso la Baia di Hudson, nell’area nord-orientale del Canada. L’insieme di questi processi è noto come “aggiustamento glacio-isostatico” (Glacial Isostatic Adjustment, GIA), un fenomeno descritto da sofisticati modelli fisici che permettono di ricostruire con buona accuratezza l’evoluzione dei livelli marini nel passato. Restano tuttavia ancora aperti alcuni interrogativi sulla distribuzione, nello spazio e nel tempo, delle antiche linee di costa.

“Con il nostro studio abbiamo analizzato per la prima volta in modo sistematico l’effetto della deriva del polo di rotazione terrestre sulla formazione degli highstand”, spiega Daniele Melini, ricercatore dell’INGV e primo autore dell’articolo. “I risultati, ottenuti mediante modelli numerici, hanno mostrato che lo spostamento dell’asse di rotazione dovuto alla deglaciazione modula l’altezza degli highstand, e in alcune regioni del globo può addirittura essere il meccanismo che determina la loro comparsa (o la loro assenza)”.

In particolare, la deriva del polo di rotazione aumenta l’altezza degli highstand nell’Atlantico sud-occidentale, nel Pacifico nord-orientale e nell’Oceano Indiano settentrionale, e la diminuisce nell’Oceano Indiano meridionale e in alcune zone del Pacifico. L’analisi di dati geologici dei livelli marini passati conferma le indicazioni dei modelli fisici: nelle regioni in cui essi indicano un effetto di amplificazione da parte della rotazione terrestre, gli highstand risultano, in media, più alti rispetto a quelli nelle regioni in cui i modelli prevedono invece un indebolimento.

“I dati sulle antiche linee di costa in regioni lontane dalle calotte glaciali del Pleistocene sono sempre più numerosi e di migliore qualità. Questi risultati ci permettono di comprendere meglio i meccanismi fisici che determinano le variazioni del livello del mare durante un ciclo glaciale, risultando quindi di notevole importanza nell’interpretazione futura di nuovi dati”, conclude Giorgio Spada, Professore del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi” dell’Università di Bologna e co-autore dell’articolo.