Il post che segue è riprodotto dal mio blog " Gli Olobionti Orgogliosi ", ma penso che l'argomento sia compatibile con la visione del blog "Effetto Seneca". In effetti, tutto è correlato su questo pianeta e il concetto di "olobionte" può essere visto come strettamente connesso al concetto di "Dirupo di Seneca". I sistemi complessi, sia virtuali che reali, sono reti che possono essere quasi sempre viste come olobionti nella loro struttura. Un collasso, quindi, si verifica quando la rete subisce una rottura della catena di collegamento in un processo noto come "meccanismo di frattura di Griffith" in ingegneria (invero, tutto è correlato!)
Quando il ghiaccio se ne sarà andato: il più grande cambiamento visto sulla Terra in 30 milioni di anni.
Da: "The Proud Holobionts", 27 luglio 2021
Un'immagine dal film del 2006 "The Meltdown", il secondo della serie "L'era glaciale". Questi film hanno tentato di presentare un'immagine della Terra durante il Pleistocene. Ovviamente
non erano intesi come lezioni di paleontologia, ma mostravano la
megafauna dell'epoca (mammut, tigri dai denti a sciabola e altri) e il
ghiaccio persistente, come si vede nella figura. La
trama di "The Meltdown" si basava su un evento reale: la rottura della
diga di ghiaccio che teneva chiuso il lago Agassiz all'interno dei
grandi ghiacciai della Laurentide, nel continente nordamericano. Quando
la diga si è rotta, circa 15.000 anni fa, il lago è sfociato nel mare
in una gigantesca inondazione che ha cambiato il clima della Terra per
più di mille anni.
Quindi, il concetto di ere glaciali in relazione al cambiamento climatico sta penetrando nella memesfera umana. È strano che accada proprio quando l'attività umana sta riportando l'ecosistema a un periodo pre-glaciale. Se accadrà, sarà il più grande cambiamento visto sulla Terra in 30 milioni di anni. E non saremo più nell'Olocene.
Sappiamo tutti che ai poli della Terra c'è ghiaccio permanente: forma ghiacciai e copre vaste aree di mare. Ma è lì per caso o è in qualche modo funzionale all'ecosfera terrestre?
Forse il primo a fare questa domanda è stato James Lovelock, il proponente (insieme a Lynn Margulis) del concetto di "Gaia", il nome del grande olobionte che regola l'ecosistema planetario. Lovelock è sempre stato una persona creativa e nel suo libro " Gaia: A New Look at Life on Earth " (1979) ha ribaltato la visione convenzionale del ghiaccio come entità negativa. Invece, ha proposto che il ghiaccio permanente ai poli facesse parte dell'omeostasi planetaria, ottimizzando di fatto il funzionamento dell'ecosfera.
Lovelock è stato forse influenzato dall'idea che l'efficienza di un motore termico è direttamente proporzionale alle differenze di temperatura che incontra un fluido circolante. Potrebbe essere sensato: il ghiaccio permanente crea una grande differenza di temperatura tra i poli e l'equatore e, di conseguenza, i venti e le correnti oceaniche sono più forti e le "pompe" che portano i nutrienti ovunque sostengono più vita. Sfortunatamente, questa idea è probabilmente sbagliata, ma Lovelock ha il merito di aver aperto il coperchio su una serie di profonde domande sul ruolo del ghiaccio permanente nell'ecosistema. Cosa sappiamo di questa faccenda?
Ci volle del tempo perché i nostri antenati si rendessero conto che il ghiaccio permanente esisteva. Il primo che vide la calotta glaciale della Groenlandia fu probabilmente Eric il Rosso, l'avventuriero norvegese, quando vi viaggiò intorno all'anno 1000. Ma non aveva modo di conoscere la vera estensione del ghiaccio interno, e non ne parlò nei suoi rapporti.
Il primo rapporto che ho trovato sulla calotta glaciale della Groenlandia è la " Storia della Groenlandia " del 1820 , una traduzione di un precedente rapporto (1757) in tedesco di David Crantz. All'inizio del XX secolo, le mappe mostravano chiaramente la Groenlandia completamente ricoperta di ghiaccio. Per quanto riguarda l'Antartide, alla fine del XIX secolo, già si sapeva che era completamente ricoperta da uno spesso strato di ghiaccio.
Ancora prima, a metà del XIX secolo, Louis Agassiz aveva proposto un'idea davvero rivoluzionaria: quella dell'era glaciale. Secondo Agassiz, nei tempi antichi, gran parte del Nord Europa e del Nord America era ricoperta da spesse lastre di ghiaccio. Gradualmente, divenne chiaro che non c'era stata una sola era glaciale, ma diverse, che andavano e venivano a cicli. Nel 1930, Milutin Milankovich propose che questi cicli fossero legati a variazioni periodiche nell'insolazione dell'emisfero settentrionale, a loro volta causate da cicli nel moto della Terra. Per quasi un milione di anni, la Terra è stata una sorta di pendolo gigante in termini di estensione della calotta glaciale.
Il film del 2006 " Una scomoda verità " è stata la prima volta in cui queste scoperte sono state presentate al grande pubblico. Qui vediamo Al Gore che mostra i dati delle temperature dell'ultimo mezzo milione di anni.
Un'idea
ancora più radicale sulle ere glaciali è apparsa nel 1992, quando
Joseph Kirkschvink ha proposto il concetto di "Terra palla di neve". L'idea
è che la Terra fosse completamente ricoperta di ghiaccio in qualche
momento, circa 600-700 milioni di anni fa, il periodo giustamente
chiamato "Criogeniano".
Questa
super era glaciale è ancora controversa: non sarà mai possibile
dimostrare che ogni chilometro quadrato del pianeta fosse sotto il
ghiaccio e ci sono alcune prove che non era così. Ma,
sicuramente, abbiamo a che fare con una fase di raffreddamento molto
più pesante di qualsiasi cosa vista durante tempi geologici
relativamente recenti.
Mentre sono state scoperte altre ere glaciali, è anche diventato chiaro che la Terra è stata priva di ghiaccio per la maggior parte della sua lunga esistenza. I nostri tempi, con ghiaccio permanente ai poli, sono piuttosto eccezionali. Diamo uno sguardo alle temperature degli ultimi 65 milioni di anni (il "Cenozoico"). Date un'occhiata a questa straordinaria immagine (cliccate per vederla in alta risoluzione)
All'inizio del Cenozoico, la Terra èra ancora sotto l'effetto del grande disastro della fine del Mesozoico, quello che portò alla scomparsa dei dinosauri (incidentalmente, quasi certamente non causato da un impatto asteroidale ). Ma, da 50 milioni di anni fa in poi, la tendenza è stata costante: raffreddamento.
La Terra è ora circa 12 gradi centigradi più fredda di quanto non fosse durante il periodo caldo dell'Eocene. A partire da circa 35 milioni di anni fa, il ghiaccio permanente ha iniziato ad accumularsi, prima
nell'emisfero australe, poi in quello settentrionale. Durante il Cenozoico, la Terra non è mai stata così fredda come lo è ora.
Le
ragioni del graduale raffreddamento sono oggetto di dibattito, ma la
spiegazione più semplice è che sia dovuto al graduale calo delle
concentrazioni di CO2 nell'atmosfera durante l'intero periodo. Questo, a sua volta, potrebbe essere causato da un rallentamento del degassamento del carbonio dall'interno della Terra. Forse
la Terra sta solo diventando un po' più vecchia e più fredda, e quindi
meno attiva in termini di vulcani e fenomeni simili. Ci
sono altre spiegazioni, tra cui la collisione dell'India con l'Asia
centrale e l'ascesa dell'Himalaya che ha causato un prelievo di CO2
generato dall'erosione dei silicati. Ma è una storia estremamente complicata e non entriamo nei dettagli.
Torniamo ai nostri tempi. Probabilmenteavete sentito dire che, solo pochi decenni fa, quegli allocchi degli scienziati
avevano predetto che saremmo tornati a un'era glaciale. È un'esagerazione: non c'è mai stata una simile affermazione nella letteratura scientifica. Ma
è vero che l'idea di una nuova era glaciale galleggiava nella
memesfera, e per buoni motivi: se la Terra aveva visto ere glaciali in
passato, perché non una nuova? Guardiamo questi dati:
Queste sono le temperature e le concentrazioni di CO2 delle carote di ghiaccio di Vostok, in Antartide (potreste aver visto questi dati nel film di Al Gore). Descrivono i cicli glaciali degli ultimi 400.000 anni. Senza entrare nei dettagli di ciò che provoca le oscillazioni (i cicli di irraggiamento solare le attivano, ma non le causano), si può notare quanto le temperature si sono abbassate insieme alle concentrazioni di CO2 nei momenti più freddi delle passate ere glaciali. L'ultima era glaciale è stata particolarmente fredda e associata a concentrazioni di CO2 molto basse.
La Terra era pronta a scivolare in un'altra condizione di "palla di neve"? Non si può escludere. Quello che sappiamo per certo è che, durante l'ultimo milione di anni, la Terra si è avvicinata alla catastrofe della palla di neve ogni 100.000 anni circa. Cosa la ha salvata dallo scivolare fino in fondo in una morte gelida?
Ci sono diversi fattori che potrebbero aver impedito al ghiaccio di espandersi fino all'equatore. Per prima cosa, l'irradiazione solare è oggi circa il 7% maggiore di quella che era al momento dell'ultimo episodio di palla di neve terra, durante il criogeniano. Ma potrebbe non essere abbastanza. Un altro fattore è che il freddo e le basse concentrazioni di CO2 possono aver portato ad un indebolimento - o addirittura ad un arresto - della pompa biologica negli oceani e della pompa biotica sulla terra. Entrambe queste pompe fanno circolare l'acqua e le sostanze nutritive, mantenendo la biosfera viva e vegeta. La loro quasi scomparsa potrebbe aver causato una generale perdita di attività della biosfera e, quindi, la perdita di uno dei meccanismi che eliminano la CO2 dall'atmosfera. Di conseguenza, le concentrazioni di CO2 sono aumentate a causa delle emissioni geologiche. Si noti come, in figura, la concentrazione di CO2 e le temperature siano perfettamente sovrapponibili nella fase di riscaldamento: la reazione della temperatura all'aumento di CO2 è stata istantanea su scala temporale geologica. Un altro fattore potrebbe essere stata la desertificazione del territorio che ha portato a un aumento della polvere atmosferica che si è depositata sulla superficie dei ghiacciai. Questo ha ridotto l'albedo (la frazione di luce riflessa) del sistema e ha portato a una nuova fase di riscaldamento. Una storia molto complicata che deve ancora essere svelata.
Ma quanto era vicina la biosfera al disastro totale? Non lo sapremo mai.
Quello che sappiamo è che, 20mila anni fa, l'atmosfera conteneva appena 180 parti per milione (ppm) di CO2 (oggi siamo a 410 ppm). Questo era vicino al limite di sopravvivenza delle piante verdi e ci sono prove di un'estesa desertificazione durante questi periodi. La vita è stata dura per la biosfera durante le recenti ere glaciali, anche se le cose non erano così difficili come nel criogeniano. L'idea di Lovelock che il ghiaccio permanente ai poli faccia bene alla vita non sembra essere giusta .
Naturalmente, l'idea che nel prossimo futuro si potesse tornare a una nuova era glaciale era legittima negli anni '50, non più oggi poiché comprendiamo il ruolo delle attività umane sul clima. Alcuni sostengono che sia stata una buona cosa che gli umani abbiano iniziato a bruciare idrocarburi fossili poiché questo "ci ha salvato da una nuova era glaciale". Forse, ma questo è un classico caso di troppa grazia, Sant'Antonio. Stiamo pompando così tanta CO2 nell'atmosfera che il nostro problema ora è l'opposto: non siamo di fronte a una possibile nuova era glaciale, ma a una "warmhouse" (Terra serra) o addirittura una "hothouse" ("bagno turco planetario").
Un bagno turco planetario sarebbe un vero disastro poiché è stato la causa principale delle estinzioni di massa avvenute nel remoto passato del nostro pianeta. Principalmente, gli episodi di bagno turco sono stati il risultato di esplosioni di CO2 generate dalle enormi eruzioni vulcaniche chiamate "grandi province ignee". In linea di principio, le emissioni umane non possono nemmeno lontanamente eguagliare questi eventi. Secondo alcuni calcoli, bisognerebbe continuare a bruciare combustibili fossili per 500 anni ai ritmi attuali per creare una concentrazione di CO2 simile a quella che ha sterminato i dinosauri (ma c'è sempre quel dettaglio che i sistemi non lineari ti sorprendono sempre... )
Tuttavia, considerando effetti di feedback come il rilascio di metano sepolto nel permafrost, è perfettamente possibile che le emissioni umane possano portare concentrazioni di CO2 nell'atmosfera a livelli dell'ordine di 600-800 ppm, o anche più, paragonabili a quelli del Eocene, quando le temperature erano 12 gradi più alte di adesso. Potremmo raggiungere la condizione chiamata, a volte, "Terra Serra".
Dal punto di vista umano, sarebbe un disastro. Se il cambiamento dovesse avvenire in un tempo relativamente breve, diciamo, dell'ordine di pochi secoli, la civiltà umana non sopravviverebbe. Non siamo attrezzati per far fronte a questo tipo di cambiamento. Basti pensare a cosa accadde circa 14.500 anni fa, quando la grande calotta glaciale Laurentide in Nord America si frammentò e collassò. ( fonte immagine ) (il film del 2006 "Meltdown" è stato ispirato proprio da questo evento).
Le preoccupazioni per la sopravvivenza umana sono legittime, ma probabilmente irrilevanti nel più ampio schema delle cose. Se torniamo all'Eocene, l'ecosistema subirebbe un duro colpo durante la transizione, ma sopravvivrebbe e poi si adatterebbe alle nuove condizioni. In termini di vita, l'Eocene è stato descritto come "lussureggiante". Con molta CO2 nell'atmosfera, le foreste erano fiorenti e, probabilmente, la pompa biotica forniva acqua abbondante ovunque nell'entroterra, anche se le temperature erano relativamente uniformi a diverse latitudini. Un possibile modello mentale per quel periodo sono le moderne foreste tropicali dell'Africa centrale o dell'Indonesia. Non abbiamo dati che ci permettano di confrontare la produttività della Terra oggi con quella dell'Eocene, ma non possiamo escludere che l'Eocene sia stato più produttivo.
Di nuovo, sembra che Lovelock si sia sbagliato quando ha detto che le ere glaciali ottimizzano il funzionamento della biosfera. Ma forse c'è di più in questa idea. Almeno per una cosa, le ere glaciali hanno un buon effetto sulla vita. Date un'occhiata a questa immagine che riassume le principali ere glaciali della lunga storia della Terra
( fonte immagine )
Il punto interessante è che le ere glaciali sembrano verificarsi appena prima delle principali transizioni nella storia evolutiva della Terra. Non sappiamo molto dell'era glaciale dell'Uroniano, ma avvenne proprio al confine dell'Archeano e del Proterozoico, al tempo della comparsa degli eucarioti. Poi, il criogeniano ha preceduto il periodo ediacarano e la comparsa della vita multicellulare che ha colonizzato la Terra. Infine, anche l'evoluzione della specie Homo Sapiens può essere messa in relazione con il più recente ciclo glaciale. Con il raffreddamento del pianeta e la riduzione dell'estensione delle aree di foresta, i nostri antenati furono costretti a lasciare le foreste confortevoli dove avevano vissuto fino ad allora e ad adottare uno stile di vita più pericoloso nelle savane. E sapete a cosa ha portato!
Quindi, forse c'è qualcosa di buono nelle ere glaciali e, dopo tutto, James Lovelock potrebbe aver suggerito un'importante intuizione su come funziona l'evoluzione. Rimane la domanda su come esattamente le ere glaciali guidino l'evoluzione. Forse hanno un ruolo attivo, o forse sono semplicemente un effetto parallelo della vera causa che guida l'evoluzione. Molto probabilmente tutto è dovuto alla crescente concentrazione di ossigeno atmosferico che ha accompagnato la biosfera negli ultimi 2,7 miliardi di anni. L'ossigeno è la pillola magica che aumenta il ritmo metabolico delle creature aerobiche, è quello che rende possibili creature come noi.
In ogni caso, è probabile che le ere glaciali saranno presto un ricordo sul pianeta Terra. L'effetto della perturbazione umana potrebbe essere modesto e, quando gli umani smetteranno di bruciare idrocarburi fossili (devono, un giorno o l'altro), il sistema potrebbe riassorbire la CO2 in eccesso e tornare gradualmente ai cicli dell'era glaciale del passato. Questo si potrebbe verificare in tempi dell'ordine di almeno diverse migliaia di anni , forse diverse decine di migliaia, forse anche di più. Ma, alla fine, il pianeta potrebbe semplicemente dimenticarsi di aver ospitato una particolare specie di primati che ha quasi distrutto l'ecosistema prima di sparire.
Ma il clima è un sistema non lineare e potrebbe reagire rafforzando la perturbazione: i risultati sono impossibili da valutare. Non possiamo nemmeno escludere di andare incontro a una nuova megaestinzione, come quella che fece scomparire i dinosauri, 65 milioni di anni fa.
Quello che sappiamo per certo è che il ciclo dell'ecosistema terrestre (Gaia) ha una durata limitata. Abbiamo
ancora circa 600 milioni di anni prima che la crescente luminosità del
sole porti la Terra in una condizione diversa: quella di "serra umida"
che porterà gli oceani a bollire ed estinguerà tutta la vita sul
pianeta. E così sarà quello che dovrà essere. Gaia è longeva, ma non eterna.