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Southern Ocean and Antarctic Climatic Phasing:Tephrochronological Correlation of Southern Ocean Marine Records and Antarctic Ice-cores

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Le eruzioni vulcaniche del passato contribuiscono a svelare il clima del futuro

Un team di ricercatori europei ha analizzato i depositi vulcanici localizzati sul fondale marino dell’Oceano Australe e sul ghiaccio dell’Antartico per creare modelli più accurati del modo in cui gli oceani e l’atmosfera risponderanno ai futuri cambiamenti climatici.

Cambiamento climatico e Ambiente

La determinazione di tempistiche, fasi e ritmi accurati per quanto concerne la variabilità climatica aiuta gli scienziati a sviluppare modelli precisi per simulare il futuro comportamento degli oceani e dell’atmosfera, elementi attualmente influenzati dalle attività umane. Potrebbe inoltre essere possibile verificare i rapporti che intercorrono tra le prove che evidenziano il rilascio di CO2 dalle acque profonde dell’Oceano Antartico e le prove fornite dai campioni di ghiaccio in merito alle passate variazioni di CO2 atmosferica, un’informazione potenzialmente utile per stabilire la futura risposta del sistema terrestre ai crescenti livelli di anidride carbonica. Il progetto SHARP, finanziato dall’UE, ha studiato le relazioni temporali tra i cambiamenti climatici su larga scala avvenuti nell’atmosfera e negli oceani nel periodo compreso tra 10 000 e 40 000 anni fa, variazioni che sono registrate nei carotaggi marini dell’Oceano Australe e nei campioni di ghiaccio dell’Antartico. Questo lavoro è stata intrapreso con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie. I ricercatori hanno estratto e individuato in laboratorio la cenere vulcanica risalente alle eruzioni avvenute in questo periodo, in particolare frammenti di vetro formatisi durante un’eruzione vulcanica e giunti sino ad ora sotto forma di sedimenti. «Questi frammenti di vetro sono presenti in concentrazioni talmente basse che non è possibile osservare gli strati di cenere durante l’ispezione visiva dei campioni, i cosiddetti criptotefra», afferma il borsista Peter Abbott.

Localizzazione delle eruzioni vulcaniche

I frammenti di vetro sono stati quindi analizzati a livello geochimico per determinare il vulcano da cui sono stati eruttati. «Queste analisi possono fungere anche da impronte digitali per mettere in relazione gli orizzonti tra i depositi e questo quadro, successivamente utilizzato come guida per localizzare gli stessi eventi vulcanici nelle registrazioni dei campioni di ghiaccio dell’Antartico», spiega Abbott. I risultati hanno evidenziato la forte probabilità secondo cui sarebbero stati altri processi, che hanno ritardato la deposizione dei frammenti di vetro in seguito alle eruzioni vulcaniche, a creare i depositi. Secondo Abbott: «Tra i processi secondari che potrebbero aver depositato i frammenti di vetro presso i siti figurano il trasporto mediante iceberg o ghiaccio marino e il rimaneggiamento da parte delle correnti di fondo, causato dalla migrazione delle correnti o da variazioni della loro velocità». La conclusione generale secondo la quale sono stati i processi secondari a controllare l’emissione dei frammenti di vetro vulcanici nell’Oceano Australe tra i 10 000 e i 40 000 anni fa potrebbe contribuire a determinare cambiamenti passati nelle condizioni paleoceanografiche dell’Oceano Antartico. «La sequenza di eventi suggerisce che i periodi di deposizione e mancata deposizione si siano verificati simultaneamente nei due siti, un’ipotesi indicativa di processi su scala regionale, piuttosto che locale», osserva Abbott.

I processi alla base della deposizione

Sono attualmente in corso lavori volti a individuare i processi che hanno trasportato e poi depositato i frammenti di vetro nei siti e i fattori che hanno determinato le variazioni a livello temporale. «Limitare questi processi potrebbe fornire conoscenze sul modo in cui l’oceano ha operato in questo periodo e informazioni sui cambiamenti paleoceanografici che non possono essere determinati da altri limiti», osserva Abbott. Inoltre, le registrazioni a lungo termine della variabilità nella deposizione del materiale vulcanico (tefra) nell’Oceano Australe sono state rilevate con una risoluzione più elevata rispetto agli studi effettuati sinora. Ciò ha fornito un quadro più chiaro dei processi secondari che hanno creato i depositi di tefra e ha consentito agli scienziati di valutare se tutti gli eventi fossero stati originati dagli stessi processi. Sebbene SHARP non abbia potuto contribuire direttamente alla comprensione delle tempistiche relative ai passati cambiamenti climatici, ha aiutato gli scienziati a comprendere quali sono le altre tecniche utilizzabili al fine di approfondire il rapporto tra i cambiamenti climatici oceanici e atmosferici osservati nella regione. Abbott conclude: «SHARP dimostra inoltre le complessità degli studi tefrocronologici in ambienti marini mettendo in evidenza la gamma di processi con effetti sulle registrazioni che dovrebbero essere presi in considerazione durate lo studio di qualsiasi sequenza marina».

Parole chiave

SHARP, vulcanico, Oceano Astrale, frammenti di vetro, Antartico, campione di ghiaccio, cambiamenti climatici, criptotefra, vulcano

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