VARIAZIONI CLIMATICHE NATURALI

Da studi effettuati sulle bolle d’aria contenute nei ghiacci polari si è scoperto che l’andamento della concentrazione di CO2 nell’atmosfera nel corso delle ultime centinaia di migliaia di anni ha seguito di pari passo quello della temperatura: durante le glaciazioni, quindi, il contenuto di CO2 era basso, mentre durante i periodi interglaciali era alto. Per spiegare tale andamento si ricorre a un meccanismo di causa-effetto nel quale interviene il fitoplancton marino (alghe e microalghe). Il ferro oltre ad essere uno dei micronutrienti più importanti, influisce sulla crescita del fitoplancton e sull’attività biologica, quando è presente in quantità consistenti favorisce la fotosintesi, che a sua volta comporta una diminuzione di CO2 nell’atmosfera.

Si pensa quindi che nei passati cicli glaciali sia avvenuto qualcosa di simile alla ‘fertilizzazione degli oceani’.Nei periodi freddi, infatti, la maggior parte dell’acqua dolce presente sulla Terra si trovava allo stato solido nelle calotte polari e nei ghiacci che ricoprivano gran parte delle aree continentali più a nord. La superficie terrestre era quindi fredda, arida e spazzata da forti venti che trasportavano enormi quantità di polveri crostali (ricche di ferro) dalle superfici emerse agli oceani. Nei periodi freddi si sarebbe quindi avuta una maggiore produzione biologica marina,  una maggiore fotosintesi e conseguentemente una minore concentrazione di CO2 nell’atmosfera; viceversa, nei periodi caldi la minore concentrazione di ferro sarebbe stata limitante per l’attività biologica e per l’assorbimento di CO2, e grandi quantità di questo gas sarebbero state restituite all’atmosfera attraverso la respirazione. Nella prima metà del novecento l'astronomo serbo Milankovic individuò nelle modificazioni dell'inclinazione dell'asse terrestre e nella geometria del percorso orbitale della Terra intorno al Sole le principali cause delle variazioni climatiche. A determinare la quantità di energia solare che raggiunge una superficie unitaria in un dato tempo sono sia le distanze Terra-Sole sia l'angolo di incidenza dei raggi solari,causati dalla variazione dell'eccentricità dell'orbita e dalla precessione degli equinozi.

Cambiamento della temperatura dell'atmosfera attuale e passata relativa alla concentrazione di CO2 e di metano misurato all'interno del ghiaccio di Vostok da materiale offerto da PNRA

Secondo questa teoria, le estati meno calde si verificano con la minima inclinazione dell'asse terrestre, con la massima eccentricità dell'orbita e con la posizione della Terra in afelio. Il fattore decisivo ai fini della estensione dei ghiacciai è la temperatura estiva, infatti, durante l'estate le temperature relativamente elevate consentono lo scioglimento del ghiaccio formatosi in inverno, se però le estati sono meno calde, alle alte latitudini i ghiacci non si sciolgono del tutto e anno dopo anno lo spessore aumenta. L'area critica per l'avvio di un ciclo glaciale è la fascia tra i 60° e i 70° di latitudine e secondo la teoria di Milankovic è l'emisfero Boreale ad averne un ruolo preminente in quanto tale fascia è occupata da terre emerse, mentre attualmente dallo studio di foraminiferi fossili si ritiene che è l'emisfero sud ad avere un ruolo preminente. Secondo alcuni ricercatori sia i fenomeni astronomici che il contenuti in sali delle acque che circondano l'Antartide e non in quelle che bordano il Poli Nord sono da ritenere causa scatenante delle glaciazioni. Tali affermazioni sono supportate anche da ricerche di Chris Charles, dello Scripps Institution of Oceanography della California, che analizzando foraminiferi fossili dell'Atlantico degli ultimi 80 mila anni, ha scoperto che al termine delle glaciazioni la temperatura delle acque oceaniche aumentava dapprima in prossimità del Sud - Atlantico e poi nel Nord-Atlantico. Il ricercatore Gideon Henderson, della Columbia University in New York,ha elaborato la seguente ipotesi: quando per cause astronomiche la Terra inizia a raffreddarsi e di conseguenza si accumulano i ghiacci antartici, maggiori quantità di ferro entrano in soluzione nei mari antartici quindi si ha una crescita esponenziale di fitoplancton. Ciò determina una diminuzione dell'effetto serra con un raffreddamento della Terra e dunque l'inizio di un nuovo periodo glaciale.Terminata la fase astronomica che causa raffreddamento si ha una nuova diminuzione in contenuto in ferro che inverte il processo, di conseguenza prima l'Antartide e poi tutta la Terra si riscaldano nuovamente.

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