Gli scienziati scoprono prove dell’innalzamento del mare nel passato

Un team internazionale di scienziati, che studiava le prove conservate negli speleotemi in una grotta costiera, illustra che più di tre milioni di anni fa, un tempo in cui la Terra era più calda di due o tre gradi Celsius rispetto all’era preindustriale, il livello del mare era 16 metri più in alto rispetto ai giorni nostri. I loro risultati rappresentano implicazioni significative per la comprensione e la previsione del ritmo dell’innalzamento del livello del mare attuale in un clima caldo.

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Un primo piano della caratteristica stalattitica bulbosa di una crescita eccessiva freatica su speleotemi (POS). Credito: Università del New Mexico

Gli scienziati, tra cui il professor Yemane Asmerom e il ricercatore Victor Polyak dell’Università del New Mexico, dell’Università del Sud della Florida, dell’Universitat de les Illes Balears e della Columbia University, hanno pubblicato i loro risultati nella rivista Nature. L’analisi dei depositi della grotta di Artà sull’isola di Maiorca nel Mar Mediterraneo occidentale ha riprodotto i livelli del mare che servono come obiettivo per studi futuri sulla stabilità della calotta glaciale, calibrazioni del modello di calotta glaciale e proiezioni del futuro innalzamento del livello del mare , hanno detto gli scienziati.

Il livello del mare aumenta a causa dello scioglimento delle calotte glaciali, come quelle che coprono la Groenlandia e l’Antartide. Tuttavia, quanto velocemente il livello del mare aumenterà durante il riscaldamento è una domanda a cui gli scienziati hanno lavorato per rispondere. La ricostruzione della calotta glaciale e dei cambiamenti del livello del mare durante i periodi passati in cui il clima era naturalmente più caldo di oggi, fornisce un esperimento di laboratorio su scala terrestre per studiare questa domanda secondo la dottoranda USF la studentessa Oana Dumitru che ha svolto gran parte dei suoi incontri con l’UNM sotto la guida di Asmerom e Polyak.

“Predire modelli di innalzamento del livello del mare a causa dell’aumento del riscaldamento dipende in modo decisivo dalle misurazioni effettive del livello del mare passato”, ha affermato Polyak. “Questo studio fornisce misurazioni molto dettagliate delle altezze del livello del mare durante il Pliocene.”

“Possiamo usare le conoscenze acquisite dai periodi caldi precedenti per mettere a punto i modelli di calotta glaciale che vengono utilizzati per prevedere la risposta futura della calotta glaciale all’attuale riscaldamento globale”, ha dichiarato il professor Bogdan Onac del Dipartimento di Geoscienze dell’USF.

Il progetto si è concentrato sui depositi di caverne noti come proliferazioni di feti su speleotemi. I depositi si formano nelle grotte costiere all’interfaccia tra l’acqua salmastra e l’aria delle caverne ogni volta che le antiche grotte venivano allagate dall’innalzamento del livello del mare. Nella grotta Artà, che si trova a 100 metri dalla costa, la falda acquifera è ed era in passato coincidente con il livello del mare, afferma il professor Joan J. Fornós dell’Universitat de les Illes Balears.

Gli scienziati hanno scoperto, analizzato e interpretato sei delle formazioni geologiche trovate ad altitudini da 22,5 a 32 metri sopra l’attuale livello del mare. Un’attenta campionatura e analisi di laboratorio di 70 campioni hanno prodotto un’età compresa tra 4,4 e 3,3 milioni di anni fa (prima del presente), indicando che i depositi delle caverne si sono formati durante l’epoca pliocenica. Le età sono state determinate utilizzando la datazione radiometrica al piombo di uranio nel laboratorio radiogenico di isotopi dell’UNM.

“Questa è stata una convergenza unica tra un ambiente naturale perfettamente adatto elaborato dal team di scienziati delle caverne e gli sviluppi tecnici che abbiamo realizzato nel corso degli anni nel nostro laboratorio presso l’Università del New Mexico”, ha detto Asmerom.

“I cambiamenti del livello del mare nella grotta di Artà possono essere causati dallo scioglimento e dalla crescita delle calotte glaciali o dall’innalzamento o dal cedimento dell’isola stessa”, ha affermato il professor Jacky Austermann, assistente della Columbia University, membro del gruppo di ricerca. Ha usato modelli numerici e statistici per analizzare con attenzione quanta elevazione o subduzione sarebbe avvenuta dopo il Pliocene e lo ha determinandolo dall’elevazione delle formazioni che hanno studiato.

Un intervallo chiave di particolare interesse durante il Pliocene è il periodo caldo della metà piacenziana da circa 3.264 a 3.025 milioni di anni fa quando le temperature erano da 2 a 3º Celsius superiori ai livelli preindustriali. “L’intervallo segna anche l’ultima volta che la CO2 atmosferica della Terra è stata alta come oggi, fornendo importanti indizi su ciò che il futuro riserva di fronte all’attuale riscaldamento antropogenico”, afferma Onac.

Questo studio ci ha chiarito che durante questo periodo il livello medio globale del mare era alto fino a 16,2 metri (con un intervallo di incertezza da 5,6 a 19,2 metri) al di sopra di quello attuale. Ciò significa che anche se la CO2 atmosferica si stabilizzasse attorno ai livelli attuali, il livello medio globale del mare aumenterebbe, hanno concluso gli scienziati. In effetti, è probabile che salga più in alto a causa dell’aumento del volume degli oceani con l’innalzamento della temperatura.

“Considerando gli attuali modelli di scioglimento, questa estensione dell’innalzamento del livello del mare sarebbe molto probabilmente causato da un crollo delle calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartico occidentale”, ha detto Dumitru.

Gli autori hanno anche misurato il livello del mare a 23,5 metri in più rispetto a quello attuale circa quattro milioni di anni fa durante il Pliocene Climatic Optimum, quando le temperature medie globali erano fino a 4 ° C superiori ai livelli preindustriali. “Questo è uno scenario possibile, se non viene intrapresa una riduzione attiva e aggressiva dei gas a effetto serra nell’atmosfera”, ha affermato Asmerom.

Riferimenti

  1. Constraints on global mean sea level during Pliocene warmth – Oana A. Dumitru, Jacqueline Austermann, Victor J. Polyak, Joan J. Fornós, Yemane Asmerom, Joaquín Ginés, Angel Ginés & Bogdan P. Onac – Nature (2019)

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