Per circa 12.000 anni, la Terra si è trovata nell’epoca dell’Olocene, un periodo più caldo successivo a un’era glaciale. Durante quest’epoca, tuttavia, si sono verificate circa 22 fasi fredde improvvise, ciascuna della durata di diversi secoli, che hanno portato all’espansione dei ghiacciai. “Fino ad ora, non c’era una spiegazione convincente per questo fenomeno. Sembrava sempre che mancasse qualcosa“, afferma Alice Paine, ricercatrice post-dottorato presso l’Università di Basilea. Tra le ipotesi avanzate vi erano l’influenza degli iceberg alla deriva verso sud, le fluttuazioni dell’attività solare o i cambiamenti nelle correnti oceaniche.
Insieme a un team internazionale, Paine ha ora approfondito un’altra ipotesi: l’attività vulcanica. Il loro studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, dimostra che le eruzioni vulcaniche sono state con ogni probabilità la causa scatenante di questi prolungati periodi freddi. I ricercatori forniscono anche una spiegazione convincente del meccanismo alla base di questo fenomeno
Eruzioni vulcaniche e crescita glaciale simultanee
Il team ha raccolto tutte le informazioni disponibili sulle principali eruzioni vulcaniche avvenute durante l’Olocene, provenienti da una vasta gamma di fonti. In totale se ne sono registrate 51, molte delle quali nel Pacifico occidentale, lungo il cosiddetto Anello di Fuoco del Pacifico. Questa regione ospita numerosi vulcani attivi, poiché le placche tettoniche si scontrano e scorrono l’una sull’altra, innescando eruzioni massicce ed esplosive. La datazione degli eventi vulcanici è stata determinata con estrema precisione utilizzando carote di ghiaccio provenienti dall’Artico e dall’Antartico, nonché datando materiali organici intrappolati nei depositi di cenere. Ulteriori informazioni sono state fornite da datazioni aggiornate di rocce vulcaniche.
I ricercatori hanno quindi confrontato questi dati con la frequenza di periodi freddi prolungati durante l’Olocene. Queste fasi sono state datate principalmente utilizzando informazioni sui massimi avanzamenti glaciali. L’analisi si è concentrata sulle morene, ovvero il materiale roccioso trasportato dalle lingue glaciali.
Lo studio ha rilevato che oltre l’80% degli avanzamenti glaciali ha coinciso con almeno un’eruzione vulcanica. “Combinando i risultati della nostra analisi statistica con le ricostruzioni paleoclimatiche esistenti, siamo molto fiduciosi che non si tratti di una coincidenza. Inoltre, l’analisi concilia anche tutte le scoperte finora emerse su questi meccanismi”, afferma Paine.
Le dinamiche di temperatura vengono sconvolte
Secondo questi risultati, un’eruzione vulcanica può talvolta alterare l’equilibrio energetico della Terra a tal punto da provocare cambiamenti climatici globali. L’eruzione immette particelle di zolfo nell’atmosfera, che riflettono la luce solare in arrivo. Ciò causa il raffreddamento della superficie terrestre nell’emisfero settentrionale. Il ghiaccio marino artico si espande, riducendo la quantità di calore che l’oceano rilascia nell’atmosfera. Questo altera il corso delle correnti oceaniche. Anche un sistema di bassa pressione piovoso intorno all’equatore si sposta verso sud, e la zona fredda si espande.
“Tutti questi effetti si rafforzano a vicenda; è un effetto valanga“, afferma Paine. Alla fine, fa così freddo che i ghiacciai iniziano a crescere, soprattutto alle altitudini più elevate, come quelle della Svizzera. Affinché ciò accada, tuttavia, devono essere soddisfatte determinate condizioni. Se l’eruzione vulcanica è troppo debole, ad esempio, le particelle di zolfo non raggiungono l’alta atmosfera. Se, d’altra parte, è troppo forte, la nube di polvere può collassare sotto il proprio peso, con la conseguenza che una quantità relativamente esigua di zolfo raggiunge l’alta atmosfera.
Paine sottolinea che questo fenomeno non deve essere confuso con quanto accaduto nel 1816, l'”Anno senza estate”. In quell’occasione, l’eruzione del Monte Tambora, nell’attuale Indonesia, provocò un calo di temperatura di diversi gradi, causando la perdita dei raccolti e carestie in tutto il mondo. L’effetto, tuttavia, durò solo un anno, fino a quando le particelle di polvere non scomparvero nuovamente dall’atmosfera. La situazione è diversa durante i periodi di freddo prolungato. “Le particelle di zolfo si limitano a innescare il processo a catena. Ma il loro impatto sul sistema terrestre dura per decenni o addirittura secoli, molto tempo dopo che le particelle sono state rimosse dall’atmosfera”, conclude Paine.
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