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Cambiamenti climatici - Clima nella storia della Terra

 

Negli ultimi due milioni di anni, a causa di variazioni dell’inclinazione dell’asse terrestre e di oscillazioni periodiche di quest’ultimo (precessioni),  la Terra ha subito cambiamenti climatici caratterizzati dall’alternarsi di cinque periodi glaciali intervallati da periodi interglaciali più caldi. Quando il cambiamento fu improvviso, si verificarono effetti drammatici sugli organismi viventi, che non ebbero il tempo per adattarsi o spostarsi in zone più idonee, e furono incapaci di una reazione prima che il loro limite di tolleranza al cambiamento fosse superato. Si pensi a ciò che avvenne alla fine del Cretaceo, circa 65 milioni di anni fa, in cui si verificò un improvviso raffreddamento che provocò l’estinzione della maggior parte dei dinosauri e del 75% circa delle piante e degli animali viventi a quei tempi. Come sappiamo, nel corso delle glaciazioni la temperatura media della terra si abbassa di alcuni gradi: questo ha come effetto l’espandersi delle calotte polari verso ampie regioni temperate e lo sconvolgimento dei normali regimi climatici di gran parte della superficie terrestre (salvo, probabilmente, la regione equatoriale).

La glaciazione più antica si crede abbia avuto luogo tra 2,7 e 2,3 miliardi di anni fa, all'inizio del Proterozoico. La glaciazione più antica di cui si sia raccolta una buona quantità di documentazione, invece, è datata tra gli 800 e i 600 milioni di anni fa (periodo Cryogeniano). Probabilmente fu la glaciazione più importante dell'ultimo miliardo di anni. Molti suggeriscono che in quel periodo le acque del mare si ghiacciarono fino all'equatore o in prossimità di esso. Una glaciazione minore si ebbe tra i 460 e i 430 milioni di anni fa, durante l'ultima parte del periodo Ordoviciano. Si è registrata una presenza di calotte polari ad intervalli tra i 350 e i 260 milioni di anni fa, durante i periodi del Carbonifero e del Permiano.

L'attuale glaciazione iniziò 40 milioni di anni fa con la crescita della calotta glaciale sull'Antartico, e si intensificò nel Pleistocene, circa 3 milioni di anni fa, con l'espansione della calotta glaciale nell'emisfero settentrionale. L’uomo, o meglio, i suoi progenitori, comparvero circa 5 milioni di anni fa. Da allora, vi sono stati dei periodi di glaciazione della durata di 40.000 e 100.000 anni, durante i quali le calotte si sono estese e ritirate ciclicamente. L'ultimo vero e proprio periodo glaciale è terminato circa 10.000 anni fa, ma la tradizione suole chiamare "piccola glaciazione", ad esempio, anche  il clima freddo che caratterizzò l'Europa del XVII secolo.

Il clima, dunque, è soggetto a variazioni naturali che dipendono soprattutto da eventi astronomici che modificano la quantità globale di radiazione solare assorbita dal nostro pianeta. Un altro fattore importante, che spiega  ampi cambiamenti climatici succedutisi su diversi continenti, è il lento movimento delle masse continentali per effetto della tettonica a placche. Lo spostamento dei continenti in senso latitudinale produce su di essi variazioni climatiche imponenti: nel Paleozoico, ad esempio, Africa, Australia, Sudamerica, erano molto più vicine al Polo Sud rispetto ad oggi ed erano tra loro fuse; ciò spiega le tracce di glaciazioni sulle rocce di questi continenti oggi situati in zone climatiche calde. Astronomia, geologia e palinologia (scienza che studia i pollini fossili rilasciati da piante nelle epoche passate) collaborano nella interpretazione dei cambiamenti climatici succedutisi nella storia. L’abbondanza di pollini di abeti e pini, indica la presenza di biomi caratteristici di climi continentali subartici, mentre i pollini di piante caducifoglie indicano l’esistenza di climi micro termici umidi. Allo stesso modo, la paleontologia dà importanti informazioni climatologiche allorchè mette in evidenza la composizione della fauna di una data epoca: la presenza di animali palusti denuncia climi umidi, quella di animali del deserto climi aridi e così via. Benchè i climi cambino nel tempo, c’è da dire che globalmente le condizioni medie del Pianeta sono state sempre compatibili con la vita. I viventi non sopportano a lungo temperature superiori a 30-40°C, né inferiori a 0°C. Se la  vita non si è mai interrotta da almeno tre miliardi di anni, significa che sulla maggior parte del Pianeta le oscillazioni climatiche non hanno mai oltrepassato i limiti di compatibilità con la vita. Si presume che la temperatura media del Pianeta, ieri come oggi, sia sempre stata attorno ai 10°C, nonostante condizioni proibitive come glaciazioni o eccessi climatici. Cosa possiamo dedurre? Che vi deve essere un equilibrio stabile fra la quantità di calore proveniente dal sole e quella rinviata dalla Terra nello spazio. Possono esserci oscillazioni naturali in questo equilibrio che possono portare a periodi più freddi o più caldi della media, ma la variazione resta ridotta e riassorbita con il trascorrere del tempo.

Però dobbiamo fare necessariamente delle osservazioni: il cambiamento climatico che oggi stiamo vivendo e che si tenta di comprendere è caratterizzato innanzitutto dalla sua velocità, che non sta richiedendo scale di migliaia o centinaia di anni,  ma, come diversi studi stanno evidenziando, scale di decine di anni. Inoltre, l’uomo ha oggi “costruito” un mondo fatto di infrastrutture antropizzate che non è in grado di spostare o sostituire con facilità (così come, invece, si spostano le altre specie per adattarsi ai cambiamenti); inoltre, il livello attuale di uso delle risorse fatto della specie umana, pari a circa il 30% di tutto quello che la biosfera produce, è tale che ogni variazione che rischia di ridurre la disponibilità di tali risorse, rischia anche di mettere in crisi la stabilità della nostra specie.

Quindi, l‘atmosfera nella sua composizione e temperatura va modificandosi a causa della continua immissione in essa di gas come l’anidride carbonica, prodotti da industrie, sistemi di riscaldamento e veicoli a motore. Va incrementandosi l’effetto serra e l’atmosfera conserva parte del calore che invece dovrebbe restituire allo spazio in condizioni di normalità. È probabile che perdurando le cause di tale inquinamento atmosferico, il clima subirà cambiamenti importanti, con conseguenze non facilmente calcolabili.

Per un lunghissimo arco di tempo, tra i 225 milioni ed i 70 milioni di anni fa, la Terra fu dominata dai rettili, alcuni dei quali crebbero fino a raggiungere forme e dimensioni colossali, come i dinosauri, che vissero nel Mesozoico e si estinsero, secondo gli studi dei biologi, per diverse cause, tra cui anche le forti variazioni climatiche che li resero incapaci di adattarsi alle mutate condizioni ambientali, alla fine del Cretaceo, circa 65 milioni di anni fa (la variazione di temperatura che si registrò vide un abbassamento di 4-5 °C). Il grafico ci illustra i cambiamenti intercorsi nelle temperature medie del nostro pianeta nel corso di milioni di anni, durante il Terziario ed il Quaternario. 

Dopo l’estinzione dei dinosauri, la temperatura ricominciò a crescere e tra le specie viventi furono soprattutto i mammiferi che cominciarono ad evolversi e prosperare; molti erano piccoli ed a vita notturna, tra cui alcune specie di scimmie, che rappresentarono il primo stadio verso lo sviluppo della specie umana durato milioni di anni. Circa 5 milioni di anni fa si svilupparono gli ominidi, un nuovo tipo di scimmie antropomorfe. È in questo momento, come mostra il grafico, che si distaccano da un unico ramo evolutivo i due rami dello scimpanzé e degli ominidi. Gli ultimi due milioni di anni della Storia della Terra (Era Quaternaria) sono suddivisi in un ampio periodo pleistocenico ed in un breve olocene, che occupa gli ultimi 10.000 anni. Nel corso del Pleistocene il clima subisce ampie oscillazioni che vedono l’alternanza tra periodi di freddo intenso ed altri con clima più mite. Ma ciò che si denota è comunque un abbassamento nella media delle temperature, rispetto ai  milioni di anni precedenti. In questo lunghissimo arco di tempo, passando dagli Australopitechi (comparsi 4 milioni e mezzo di anni fa) e dall’Homo Abilis, (2 milioni di anni fa) che perfezionò l’uso delle mani ed acquisì sicurezza nello stare in posizione eretta, si arrivò all’Homo Erectus, che comparve 1 milione e mezzo di anni fa. L’Homo Erectus visse in un periodo travagliato dal punto di vista climatico: a intervalli regolari, infatti, periodi di glaciazione, che si protraevano per più di un millennio, si alternavano a fasi con clima più temperati (nel grafico gli sbalzi termici sono ben visibili). Infatti, negli ultimi 800.000 anni si sono alternate almeno 5 glaciazioni e 4 periodi interglaciali più caldi. Secondo una teoria dei paleoantropologi, i nostri avi assunsero nel camminare la posizione eretta proprio grazie ad un clima freddo, che trasformò il loro habitat tropicale nell’Africa orientale in Savana. In questo paesaggio, dominato dalle erbe, un cacciatore o raccoglitore che si muoveva in posizione eretta, camminando su due gambe, aveva dei vantaggi rispetto a quelli che si muovevano a quattro zampe. 

In queste circostanze l’uomo continuò ad evolversi, imparando ad utilizzare il fuoco per riscaldarsi ed a ricercare un’organizzazione della caccia più efficace per competere con le specie più forti ed agili. Il Pitecantropo, come fu detto questo nostro progenitore, sopravvisse fino a 200.000 anni fa. L’età in cui comparve è definita età paleolitica (dai resti di pietra ritrovati nei primi insediamenti umani), durata fino a 10.000 anni fa.

Circa 150.000 anni fa comparve l’Homo sapiens Neanderthalensis, il primo abitatore dell’Europa, i cui primi resti sono stati ritrovati in Germania: era pienamente evoluto, costruiva capanne, utilizzava il fuoco e riusciva a ricavarsi pellicce dagli animali uccisi. Seppure differente fisicamente dall’uomo attuale, lo studio del suo cervello ha dimostrato che questo era evoluto quanto il nostro, anche per quanto concerneva l’area del linguaggio.

Circa 40.000 anni fa, poi, comparve l’Homo Sapiens Sapiens, detto di Cro-Magnon, in Francia, luogo dove ne furono ritrovati i resti. È lui il nostro vero padre fondatore, del tutto simile a noi nell’aspetto fisico ed intellettuale. Probabilmente l’uomo di Neanderthal e l’uomo di Cro-Magnon convissero nello stesso tempo storico, in quanto sono stati ritrovati in Palestina resti dell’uomo Sapiens Sapiens risalenti già a 100000 anni fa, ma quando il clima si riscaldò, l’Homo Sapiens Sapiens giunse nel Vicino Oriente ed in Europa e ciò avrebbe contribuito alla sparizione dell’Homo di Neanderthal. Ma si suppone anche che quest’ultimo, a parte essere meno aggressivo ed agile, fosse eccessivamente abituato e specializzato a vivere nel clima freddo e non abbia potuto adattarsi al riscaldamento climatico. È con questa evoluzione che si posero le basi per lo sviluppo antropologico e sociale dell’uomo così come oggi lo intendiamo.

Nella storia dell’uomo, un passaggio su cui ci soffermeremo fu quello che si verificò tra il paleolitico ed il neolitico, in coincidenza con il termine dell’ultima glaciazione. Circa 12.000 anni fa, infatti, ebbe termine l’ultima glaciazione, detta di Wurm, dal nome dell’affluente del Danubio dove le tracce di tale fenomeno vennero studiate per la prima volta, l’uomo si trovò di fronte una geografia diversa da quella conosciuta in precedenza. La glaciazione aveva avuta una durata di 60000 anni, con punte di freddo che si rivelarono veramente rudi, la diminuzione della temperatura media planetaria rispetto ai valori attuali si aggirò sui 5-6 °C, con sensibili differenze tra le varie fasce climatiche, dai 3°C della fascia  intertropicale ai 13-15 °C delle zone vicine ai ghiacciai. Al suo termine, le regioni settentrionali, con il ritirarsi dei ghiacciai, si erano coperte di foreste, e molte zone della terra si trasformarono in deserti. La fauna andava modificandosi, erano scomparse soprattutto le razza di taglia maggiore (come il rinoceronte lanoso ed il mammut) e l’uomo si dedicò alla caccia di animali di taglia inferiore, alla pesca ed intensificò la raccolta di frutto, radici e  bacche da cui derivava la sua sussistenza.

Ma per la specie umana fu senz’altro un periodo di travaglio, dato dal dover inventare nuove forme di cultura e sopravvivenza. Le comunità umane cominciarono ad acquisire una certa sedentarietà, ma soprattutto cominciò a prospettarsi una rivoluzione fondamentale, ossia l’introduzione e lo sviluppo dell’agricoltura. L’esigenza di procurarsi cibo diversamente, data dagli stress climatici, dalla diminuzione delle prede e dalla disponibilità stagionale delle risorse, spinse sicuramente l’uomo verso l’acquisizione di nuovi sistemi di sostentamento. Ciò segnò una svolta nella storia dell’umanità, in quanto l’agricoltura divenne e rimase la forma di economia fondamentale per tutte le società umane fino a due secoli fa, quando le si affiancarono i nuovi processi industriali. Sicuramente, quindi, il riscaldamento del clima al termine della quarta glaciazione, insieme alla tecnica di bruciare zone della vegetazione per catturare gli animali, furono due fattori essenziali nello sviluppo delle pratiche agricole.

Come possiamo vedere da questo breve excursus, i cambiamenti climatici hanno accompagnato ed indirizzato tutto lo sviluppo della vita  sia umana che delle altre specie sul nostro pianeta: dov’è il cambiamento rispetto al presente?

Sicuramente il principale sta nel fatto che i cambiamenti climatici del passato si ebbero in base a cicli naturali, in cui il forzante umano non ebbe assolutamente lo stesso rilievo che sta avendo oggi nel cambiamento climatico in atto.