Come gli antichi nuclei di ghiaccio mostrano gli eventi del "cigno nero" nella storia, persino le pandemie

Come gli antichi nuclei di ghiaccio mostrano gli eventi del "cigno nero" nella storia, persino le pandemie

Lonnie Thompson ed Ellen Mosley-Thompson della Ohio State University studiano carote di ghiaccio di tutto il mondo da oltre 30 anni. Raccolgono, Tornare al suo account e studiare carote di ghiaccio per comprendere la storia del clima terrestre e preservarle per futuri scienziati.

In questa intervista, spiegano come le carote di ghiaccio conservano le prove di cambiamenti rari ma di grande impatto nella storia della Terra, spesso chiamati eventi del "cigno nero", così come i cambiamenti ambientali più piccoli e perché è necessario preservare le carote di ghiaccio ei ghiacciai da cui provengono.

Cosa possono dirci le carote di ghiaccio sugli eventi storici del cigno nero?

In che modo le carote di ghiaccio aiutano a comprendere il passato?

Le carote di ghiaccio sono colonne di ghiaccio perforate attraverso i ghiacciai che sono registratori altamente versatili e dettagliati del clima e dell'ambiente terrestre che coprono da centinaia a molte migliaia di anni.

Immagazzinano tutto ciò che si trova nell'atmosfera, come gas atmosferici, pollini, microbi, emissioni di eruzioni vulcaniche, polvere e sali trasportati dalle tempeste di polvere da deserti e saline, terreni agricoli e pascoli. Possono persino registrare gli spruzzi oceanici insieme agli inquinanti delle attività umane come piombo, mercurio e nuclidi radioattivi dai test delle bombe termonucleari.

Il ghiaccio preserva anche le registrazioni della temperatura passata nella composizione isotopica variabile dell'acqua e fornisce le storie delle nevicate dagli spessori di ghiaccio che si sono formati ogni anno.

Come gli antichi nuclei di ghiaccio mostrano gli eventi del "cigno nero" nella storia, persino le pandemie
La neve relativamente giovane e poco profonda si forma in cristalli grossolani e granulari chiamati firn (in alto: 53 metri di profondità). La neve più vecchia e profonda viene ulteriormente compattata (al centro: 1,836 metri). In fondo a un nucleo (inferiore: 3,050 metri), rocce, sabbia e limo scoloriscono il ghiaccio.
(Fotografie per gentile concessione del National Ice Core Laboratory degli Stati Uniti)
US National Ice Core Laboratory

In che modo lo studio delle carote di ghiaccio può aiutare a conoscere gli eventi storici?

Le carote di ghiaccio forniscono storie indipendenti del clima passato e dei cambiamenti ambientali che possono essere spesso paragonate a documenti scritti e archeologici della storia umana. Ciò è particolarmente vero alle latitudini inferiori dove le culture precedenti sorsero e caddero. Ad esempio, carote di ghiaccio di Calotta di ghiaccio di Quelccaya nelle Ande peruviane meridionali forniscono una storia di clima tropicale di quasi 2,000 anno per anno che ha aiutato gli antropologi a studiare come i cambiamenti di temperatura, le precipitazioni annuali e i modelli di siccità hanno seguito l'ascesa e la caduta delle antiche civiltà andine. Ad esempio, una grave siccità, registrata dalle precipitazioni (nevicate) e dai record di polvere nei nuclei di Quelccaya, potrebbe aver avuto un ruolo nel fine della civiltà Tiwanaku intorno all'anno 1000.

Eventi globali improvvisi e "cigni neri", o eventi rari ma di forte impatto, sono stati osservati utilizzando informazioni paleoclimatiche derivate da carote di ghiaccio provenienti da montagne tropicali ad alta quota. Ad esempio, le prove del cosiddetto "Siccità dell'India orientale”Alla fine del XVIII secolo fu notato in carote di ghiaccio sia delle Ande peruviane che dell'Himalaya. Questa siccità è stata parzialmente responsabile milioni di morti in India. Questo è stato un periodo in cui si sono verificati diversi El Niños successivi e sono stati collegati al fallimento delle piogge monsoniche e alla diminuzione delle precipitazioni in alcune parti del Sud America tropicale. Gravi siccità sono state documentate anche in Egitto, Giava, Australia, Messico e Caraibi. grande sconvolgimenti sociali, comprese quattro guerre civili, si sono verificate in tutto il mondo.

Più indietro nel tempo, diversi record di carote di ghiaccio tropicale contengono prove di una grave siccità a livello mondiale circa 4,200 anni fa. Ciò è avvenuto durante il rapido declino dell'Impero accadico in Mesopotamia, la civiltà Harappa nella Valle dell'Indo, il cosiddetto Antico Regno in Egitto e la Cultura Longshan nella Cina orientale.

Che tipo di prove lascerebbe l'attuale pandemia nel ghiaccio?

Alcuni i record del nucleo di ghiaccio mostrano che durante la metà del 1300 c'era meno piombo nell'atmosfera, forse correlato al forte calo delle attività minerarie e di fusione. Ciò ha coinciso con l'apparizione della peste nota come "peste nera" in Europa e in Asia.

Questa diminuzione dell'attività industriale umana è analoga a quanto sta accadendo ora durante l'attuale pandemia di COVID-19. In tutto il mondo le persone viaggiano di meno, con conseguente a riduzione delle emissioni di anidride carbonica, biossido di azoto e anidride solforosa nell'atmosfera. I futuri glaciologi vedranno probabilmente una diminuzione di questi gas e dei loro derivati ​​chimici nelle carote di ghiaccio.

Poiché i ghiacciai di tutto il mondo si ritirano a causa del cambiamento climatico, come influenzerà la nostra capacità di studiare il passato?

Le carote di ghiaccio immagazzinate negli impianti di congelamento diventano estremamente importanti per la ricerca futura poiché questi archivi unici del nostro passato si sciolgono sulla nostra Terra in riscaldamento. Il ghiaccio del mondo si sta sciogliendo a un ritmo accelerato e questo scioglimento del ghiaccio ha già portato al maggiore restringimento o alla perdita dei ghiacciai montani più piccoli e molto sensibili ai tropici come alcuni ghiacciai del Kilimangiaro e praticamente tutti i ghiacciai in Papua, Indonesia (Nuova Guinea ), dove presto è probabile che tutto il ghiaccio scompaia.

Un rendering 3D di un ghiacciaio sul picco Puncak Jaya in Indonesia. (come le antiche carote di ghiaccio mostrano gli eventi del cigno nero nella storia, anche le pandemie)Un rendering 3D di un ghiacciaio sul picco Puncak Jaya in Indonesia. Google Earth / Maxar Technologies, CC BY-NC

Quali sono i possibili impatti del ritiro dei ghiacciai nelle aree che studi?

Mentre i ghiacciai di montagna scompaiono e i torrenti ei fiumi che ne derivano sono colpiti, le comunità vicine e, in misura minore, le comunità più a valle, affrontano le maggiori conseguenze economiche e sociali, comprese le interruzioni dell'agricoltura, della produzione di energia idroelettrica, dell'approvvigionamento idrico urbano e del turismo. In molti luoghi come le Ande e l'Himalaya, i ghiacciai hanno un profondo significato storico, culturale e persino spirituale per le persone che vivono nella loro ombra.

Ad esempio, sin dai nostri primi studi sulla calotta glaciale di Quelccaya nel Perù meridionale nel 1974, abbiamo interagito con persone delle comunità locali appena a ovest. Dalla metà degli anni '1970 Quelccaya ha perso quasi il 40% della sua area.collegamento Durante la stagione secca, molte delle praterie che alimentano le mandrie di alpaca, lama e pecore della popolazione di Phinaya, una comunità pastorale semi-nomade locale, possono essere irrigate solo con l'acqua che scorre dalla calotta glaciale e altre vette ghiacciate che fanno parte del loro dominio territoriale.

Quelccaya è anche considerato un apu molto importante, o montagna sacra, divinità locale e antenato. Abbiamo incontrato credenze simili in Bolivia e in Papua, Indonesia (Nuova Guinea).

Lo scioglimento dei ghiacciai di montagna presenta anche rischi per le comunità locali. Lo scioglimento del ghiaccio forma nuovi laghi lungo i margini del ghiacciaio e l'acqua è trattenuta da dighe naturali che spesso falliscono. Ad esempio, abbiamo mappato il file ritiro del Qori Kalis di Quelccaya outlet glacier dal 1978. Un lago ha iniziato a formarsi in questa valle nel 1991 ed è cresciuto fino a coprire 84 acri e ad essere profondo 200 piedi. Nel marzo 2006, una valanga dalla calotta di ghiaccio è caduta nel lago, causando il sovraccarico del lago sulla diga morenica e l'annegamento dell'alpaca al pascolo lungo il torrente di uscita.

Questa immagine ASTER mostra i laghi lasciati dai ghiacciai in ritirata nel Bhutan-Himalaya. (come le antiche carote di ghiaccio mostrano gli eventi del cigno nero nella storia, anche le pandemie)
Questa immagine ASTER mostra i laghi lasciati dai ghiacciai in ritirata nel Bhutan-Himalaya.
Jeffrey Kargel / USGS / NASA

Informazioni sugli autori

Lonnie Thompson, Distinguished University Professor, Scienze della Terra, The Ohio State University ed Ellen Mosley-Thompson, Distinguished University Professor, Geography (Atmospheric Sciences), Senior Research Scientist, The Ohio State University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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