La “Piccola Era glaciale”: i vulcani unici responsabili

Sulla rivista scientifica Geophysical Research Letters è stato pubblicato il risultato di uno studio sulla “Piccola Era Glaciale” che potrebbe mettere fine alla disputa sulle origini del fenomeno.

La ricerca è stata condotta da Gifford Miller dell’Università del Colorado, in collaborazione con altri studiosi islandesi, californiani e scozzesi e finanziata dalla National Science Foundation, dal National Center for Atmospheric Research e dalla Iceland Science Foundation.

Ma, innanzitutto, vediamo di definire meglio l’oggetto di questa indagine. La Piccola Era Glaciale (in inglese, Little Ice Age) è un periodo di tempo che va dai primi del 1300 al 1850 circa, caratterizzato da un abbassamento delle temperature medie e da inverni molto rigidi in tutto l’emisfero boreale. Forse, sarebbe più corretto chiamare questo periodo “Piccola età glaciale”, dal momento che il fenomeno ebbe una durata limitata a “soltanto” 650 anni circa, un tempo assai inferiore alle dimensioni di un’Era vera e propria, ossia milioni di anni.

Tralasciando le considerazioni sulla definizione, è necessario riconoscere che finora questo lungo periodo freddo è sconosciuto al grande pubblico e se ne parla solo in sedi prettamente interessate ai fenomeni climatici. Nessun testo scolastico ne fa cenno, anche se le ricadute sul Nord Europa ci furono eccome: carestie e pestilenze che decimarono intere popolazioni; abbandono in massa di abitanti della Groenlandia; isolamento di intere regioni settentrionali e via dicendo.

Eppure, questo periodo storico è stato caratterizzato da cambiamenti epocali: la scoperta dell’America, l’avvento di correnti illustri di pensiero (il Rinascimento, l’Illuminismo), le svolte storiche ed economiche (le Rivoluzioni americana e francese), lo sviluppo di nuove teorie scientifiche. Pensiamo alle menti eccelse che lo hanno attraversato, quali Leonardo da Vinci e Galileo, Newton e Carlo Linneo, senza peraltro che di questo evento siano rimaste tracce nei loro studi o nei loro scritti.

Rimangono tuttavia le testimonianze visibili nei quadri dei pittori fiamminghi, che ritraggono paesaggi insolitamente gelati in luoghi dove non ci si aspetterebbe di trovarne. Rimangono le raffigurazioni del fiume Tamigi, sulla cui superficie ghiacciata si tenevano, in quel periodo, fiere e mercati o dipinti di persone che pattinano sui canali olandesi trasformati in lastroni di ghiaccio.

Finora gli scienziati avevano ritenuto che la Piccola era glaciale fosse stata causata da una diminuzione della radiazione solare o da eruzioni vulcaniche che avevano raffreddato la Terra con l’emissione di solfati e altri particelle in sospensione che riflettevano la luce solare nello spazio. Oppure, anche da un effetto combinato dei due fenomeni.

Il team di Miller sostiene che la fase iniziale del periodo freddo sia da attribuirsi ad una insolita, intensa attività vulcanica tropicale iniziata tra il 1275 ed il 1300 e ripetutasi nel 1500.

“Questa è la prima volta che qualcuno ha chiaramente identificato l’inizio specifico del freddo, segnando l’inizio della Piccola era glaciale” – afferma Miller – “Noi abbiamo anche individuato un sistema di feedback climatico comprensibile che spiega come questo periodo freddo abbia potuto mantenersi per un lungo periodo di tempo. Se il clima viene alimentato sempre più da condizioni fredde per un periodo relativamente corto – in questo caso dalle eruzioni vulcaniche – l’effetto di raffreddamento viene cumulandosi”.
Lo studio ha inizialmente analizzato resti di vegetazione fossile, ghiaccio e sedimenti marini ed effettuato poi modelli climatici computerizzati.
Miller e i suoi colleghi hanno datato con il radiocarbonio circa 150 campioni di piante morte con le radici ancora intatte, raccolte sotto le calotte di ghiaccio delle Isole Baffin, nell’Artico canadese. Le piante erano state inglobate nel ghiaccio durante un evento improvviso avvenuto in due tempi, tra il 1275 ed il 1300 e ripetutosi nel XVI secolo. Questo evento improvviso poteva essere ricondotto ad una intensa attività vulcanica eruttiva.

La persistenza di estati fredde conseguenti alle eruzioni vulcaniche viene spiegata con una susseguente espansione di ghiaccio marino e un relativo indebolimento delle correnti atlantiche, in accordo con le simulazioni condotte al computer.

“Le nostre simulazioni hanno mostrato che le eruzioni vulcaniche  possono avere avuto un profondo effetto raffreddante” – ribadisce Bette Otto-Bliesner, scienziato del NCAR e collaboratore nella ricerca. “Le eruzioni possono aver dato inizio ad una reazione a catena, coinvolgendo il ghiaccio marino e le correnti oceaniche in modo da mantenere basse le temperature per secoli”.

Cercando altre conferme, sono stati analizzati anche i sedimenti di un lago glaciale di 367 miglia quadrate, il Langjokull Ice Cap, sull’altopiano centrale dell’Islanda. Gli strati annuali delle carote, datati in concordanza con depositi di tefrite, materiale piroclastico delle eruzioni vulcaniche islandesi dell’ultimo millennio, sono risultati più sottili nel tardo 13° secolo e ancora nel 15° secolo, a causa di un aumento dell’erosione ad opera della calotta di ghiaccio.

“Questo ci fa pensare che ci sia stata una importante perturbazione nel clima dell’emisfero Nord verso la fine del 13° secolo” – afferma Miller.

Per le simulazioni, è stato usato il Community Climate System Model, che è stato sviluppato dagli scienziati del NCAR e dal Dipartimento per l’Energia con colleghi di altre organizzazioni per testare gli effetti del raffreddamento vulcanico sulla portata e la massa del ghiaccio marino artico. La simulazione delle condizioni del ghiaccio marino dal 1150 al 1700 ha mostrato che alcune eruzioni ravvicinate di grandi dimensioni avrebbero potuto raffreddare l’emisfero Nord a sufficienza per attivare l’espansione del ghiaccio artico.

Il modello ha mostrato anche che l’intenso raffreddamento dei vulcani avrebbe potuto causare l’espansione del ghiaccio artico lungo la costa orientale della Groenlandia fino allo scioglimento
nel Nord Atlantico. Quando il ghiaccio marino contenente una quantità ridotta di sale si scioglie, la superficie del mare diviene meno densa e non avviene il rimescolamento con l’acqua più profonda nord-atlantica. Questo meccanismo ha affievolito il ritorno di calore verso l’Artico e ha creato un  feedback sul ghiaccio artico, dopo gli effetti delle polveri vulcaniche, in accordo con le simulazioni.

Va tenuto presente che nei modelli climatici i ricercatori hanno considerato costante la radiazione solare.

“Le simulazioni – afferma  quindi Miller – hanno indicato che la Piccola era glaciale potrebbe essersi verificata senza che la radiazione solare fosse diminuita”.

La conclusione è che l’attività vulcanica da sola è stata l’ effettiva protagonista dell’avvio del processo di raffreddamento climatico e del suo mantenimento fino all’avvento della rivoluzione industriale.

Leonardo Debbia