Rob Dunbar: alla scoperta di antichi climi negli oceani e nel ghiaccio

Se vogliamo realmente comprendere il problema che ci troviamo ad affrontare con gli oceani, dobbiamo pensare alla biologia e allo stesso tempo alla fisica. Non possiamo risolvere i problemi se non cominciamo a studiare gli oceani in una maniera molto più interdisciplinare. E vorrei dimostrarvelo discutendo alcuni dei cambiamenti climatici che stanno avvenendo negli oceani. Vedremo l'innalzamento del livello del mare. Vedremo il riscaldamento degli oceani. E poi l'ultima cosa sulla lista, l'acidificazione degli oceani - se mi chiedeste: "Cosa ti preoccupa maggiormente? Cosa ti spaventa?" risponderei l'acidificazione degli oceani. Questa è una cosa molto recente. Ne parlerò brevemente verso la fine.

In dicembre ero a Copenhagen, come molti di voi che si trovano qui. E penso che tutti noi l'abbiamo ritenuta un'esperienza che allo stesso tempo ci ha aperto gli occhi ed è stata molto frustrante. Ad un certo punto mi sono trovato seduto nella sala delle negoziazioni per tre ore, senza sentire dire una sola volta la parola 'oceano'. Non era proprio sugli schermi radar. Le nazioni che l'hanno menzionata durante i discorsi dei leader nazionali - erano i leader delle piccole isole-stato, quelle con una minima elevazione sul mare. E per una strana coincidenza di ordine alfabetico delle nazioni, molti di questi stati poco elevati, come il Kiribati e il Nauru, sedevano alle estremità di file immense. Capite, erano emarginati nella sala delle negoziazioni.

Uno dei problemi è trovare il giusto obiettivo. Non è chiaro quale dovrebbe essere l'obiettivo. E come capire in che modo riparare qualcosa se non è chiaro di cosa si tratti? Avete sentito parlare dei '2 gradi': si dovrebbe limitare l'aumento della temperatura non oltre i 2 gradi. Ma non c'è una scienza dietro quel numero. Abbiamo anche parlato della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera. Dovrebbe essere 450? O 400? Non c'è molta scienza nemmeno dietro a quello. La maggior parte della scienza alle spalle di questi numeri, di questi obiettivi potenziali, si basa su studi condotti a terra. E io direi, per quelli che lavorano nell'oceano, e pensano a quali siano gli obiettivi, che secondo noi dovrebbero essere molto inferiori. Da una prospettiva oceanica, 450 è troppo alto. Ora c'è un'evidenza irrefutabile che afferma che deve essere 350. Al momento siamo a 390 parti per milione di CO2 nell'atmosfera. Non riusciremo a frenare in tempo per fermarci a 450, e dobbiamo accettare il fatto che andremo oltre, e la discussione, mentre procediamo, deve concentrarsi su quanto oltre si andrà e su qual è il cammino per tornare a 350.

Ora, perché è così complicato? Perché non conosciamo meglio alcune di queste cose? Il problema è che nel sistema climatico esistono forze molto complicate. Esistono molte cause naturali per i cambiamenti climatici. Ci sono le interazioni aria-mare. Qui nelle Galapagos siamo influenzati da El Nino e da La Nina. Ma l'intero pianeta si riscalda quando arriva un forte El Nino. I vulcani eruttano aerosol nell'atmosfera. Quello cambia il nostro clima. Gli oceani contengono la maggior parte del calore scambiabile del pianeta. Quindi qualunque cosa influenzi il modo in cui le acque di superficie si mischiano a quelle in profondità cambia gli oceani del pianeta. E sappiamo che l'emissione solare non è costante nel tempo. Quindi queste sono tutte cause naturali dei cambiamenti climatici. E poi abbiamo le cause indotte dall'uomo che apportano i cambiamenti climatici. Stiamo alterando le caratteristiche della superficie della terra, la riflettività. Iniettiamo il nostro aerosol nell'atmosfera, e abbiamo gas traccia, non solo anidride carbonica - metano, ozono, ossidi di zolfo e azoto.

Ecco qui. Sembra una domanda semplice. Il CO2 prodotto dalle attività dell'uomo sta causando il riscaldamento del pianeta? Ma per rispondere, per attribuire in modo chiaro la colpa al CO2 bisogna conoscere anche tutti gli altri agenti legati al cambiamento. Ma il fatto è che noi sappiamo molto di queste cose. Migliaia di scienziati lavorano per comprendere tutte le cause apportate dall'uomo e le cause naturali. E ci siamo arrivati, e possiamo dire: "Sì, il CO2 sta riscaldano il pianeta adesso". Noi abbiamo molti modi per studiare la variabilità naturale. Ve ne mostrerò alcuni esempi.

Su questa nave io ho passato gli ultimi tre mesi nell'Antartico. E' un'imbarcazione per la trivellazione sicentifica. Le nostra uscite durano mesi, in cui trivelliamo il fondo marino per recuperare sedimenti che ci raccontano le storie dei cambiamenti climatici. Uno dei modi per capire il nostro futuro 'serra' consiste nel trivellare nel tempo fino all'ultimo periodo in cui il CO2 era il doppio di quello odierno. Ed è quello che abbiamo fatto con questa nave. Questo era - questo è a sud del Circolo Antartico. Sembra proprio tropicale qui. Un giorno in cui il mare era calmo e c'era il sole, proprio la ragione per cui sono riuscito a sbarcare. Per la maggior parte era così. Le onde arrivavano a circa 17 metri e i venti, in media, sono stati a circa 40 nodi per quasi tutto il viaggio, raggiungendo i 70 e gli 80 nodi.

Quella spedizione si è conclusa, e io non ho molti risultati da mostrarvi al momento, ma andiamo indietro di un altro anno, ad un'altra trivellazione a cui ho preso parte. Era guidata da Ross Powell e Tim Naish. E' il progetto ANDRILL. E qui abbiamo fatto il primo foro, penetrando nella più grande piattaforma di ghiaccio galleggiante del pianeta. E' una follia, questa enorme trivella avvolta in una coperta per tenere tutti al caldo, che opera a 40 gradi sotto zero. E abbiamo trivellato nel mare di Ross. A destra c'è la Calotta di Ghiaccio del Mare di Ross. Questa enorme piattaforma galleggiante grande come l'Alaska, proviene dall'Antartide Occidentale. Ora, l'Antartide Occidentale è la parte del continente in cui il ghiaccio è incagliato nel fondale marino fino a 2.000 metri di profondità. Quindi quella piattaforma di ghiaccio galleggia in parte, ed è esposta all'oceano, al suo calore.

Questa è la parte di Antartide che ci preoccupa. Poiché galleggia parzialmente, capite che, se il livello del mare si alza, il ghiaccio si solleva dal fondale, si stacca e si dirige a nord. Quando quel ghiaccio si scioglie, il livello del mare aumenta di 6 m. Noi trivelliamo indietro nel tempo per capire quanto spesso è successo, ed esattamente quanto in fretta il ghiaccio possa sciogliersi. A sinistra vediamo lo schema. Abbiamo perforato 100 metri di calotta ghiacciata, poi 900 metri di acqua, e poi 1300 metri dentro il fondale marino. E' il foro geologico più profondo mai trivellato.

Ci sono voluti circa 10 anni per organizzare il progetto. Ed ecco cosa abbiamo trovato. Ci sono 40 scienziati che lavorano al progetto, e stanno conducendo ogni tipo di analisi, complesse e costose. Ma, come sempre, la cosa che racconta la storia migliore è la semplice descrizione visiva. Sapete, l'abbiamo visto nei campioni che ci si presentavano. Abbiamo visto queste alternanze tra sedimenti come questi - qui dentro abbiamo ghiaia e cittoli e della sabbia. Questo materiale si trova nelle profondità marine. E ci arriva solo se è trasportato dal ghiaccio. Così sappiamo che al di sopra c'è una calotta di ghiaccio. E che si alterna con un sedimento come questo. Questo è spettacolare. Questo sedimento è composto al 100% dagli involucri di piante microscopiche. E queste piante hanno bisogno della luce del sole, quindi sappiamo, quando troviamo quel sedimento, che non c'è ghiaccio al di sopra. Abbiamo notato circa 35 alternanze tra le acque libere e quelle coperte dal ghiaccio, tra ghiaia e questi sedimenti delle piante.

Questo ci rivela che la regione del Mare di Ross, questa piattaforma ghiacciata, si è sciolta e si è riformata da capo circa 35 volte. Questo, in 4 milioni di anni. Una cosa assolutamente insospettabile. Non si immaginava che la Calotta Glaciale dell'Antartico Occidentale fosse così dinamica. Anzi, per molti hanni si è creduto che "Il ghiaccio si fosse formato molte decine di milioni di anni fa, e fosse rimasto lo stesso da allora". E ora sappiamo che nel nostro passato recente si è sciolto e si è formato nuovamente, e che il livello del mare è salito e sceso di 6 metri alla volta.

E la causa? Siamo piuttosto certi che la quantità di luce che arriva in Antartico abbia subito variazioni minime, causate solamente da cambiamenti naturali nell'orbita terrestre. Ma ecco l'elemento chiave: l'altra cosa che abbiamo scoperto è che la calotta di ghiaccio ha superato una soglia, che il pianeta si è riscaldato abbastanza - tra un grado e un grado centigrado e mezzo - si è riscaldato abbastanza da diventare ... che la calotta glaciale è diventata molto dinamica, e si scioglie molto facilmente. E sapete una cosa? Nell'ultimo secolo noi abbiamo alterato la temperatura proprio della giusta quantità. E ora molti di noi sono convinti che l'Antartide Occidentale, la Calotta Glaciale Occidentale cominci a scioglersi. Ci aspettiamo di veder salire il livello del mare nell'ordine di uno o due metri entro la fine di questo secolo. E potrebbe anche essere maggiore. Questa è una grave conseguenza per la nazioni come il Kiribati la cui elevazione media è poco più di 1 metro sul livello del mare.

La seconda storia ha luogo qui nelle Galapagos. Questo è un corallo scolorito, un corallo che è morto durante El Nino del 1982-83. Questo viene da Champion Island. E' una colonia di Pavona Clavus alta circa un metro . Ed é coperta di alghe. Ecco cosa succede. Quando questi coralli muoiono, immediatamente, altri organismi si introducono incrostano e vivono sulla superficie morta. E così, quando una colonia di coralli viene uccisa da un evento provocato da El Nino, lascia un marchio indelebile. Si può quandi andare a studiare i coralli per capire quanto spesso ciò accada. Una delle idee che vennero negli anni '80 fu quella di raccogliere parti interne di materiale coralline nelle Galapagos per scoprire la frequenza degli eventi devastanti. E per vostra informazione,nel 1982-'83 El Nino uccise il 95% dei coralli qui nelle Galapagos. Una simile moratlità si ripresentò '97-'98. E ciò che scoprimmo, dopo aver trivellato da 2 a 400 anni indietro nel tempo, fu che questi erano eventi unici. Non rilevammo altri eventi di morte di massa. Questi eventi del nostro passato recente sono davvero unici. Si tratta di El Nino mostruosi, oppure di El Nino potentissimi, che hanno luogo sullo sfondo del riscaldamento globale. In ogni caso, sono brutte notizie per i coralli delle isole Galapagos.

Ecco come studiamo i campioni di corallo. Questa è l'Isola di Pasqua. Guardate questo mostro. Il corallo è alto 8 metri, e cresce da circa 600 anni. Fu Syliva Earle a portare il mio interesse su questo preciso corallo. Durante un'immersione con John Lauret - credo nel 1994 - ne prelevò una scheggia e me la inviò. Cominciammo a lavorarci sopra, e capimmo che era possibile calcolare la temperatura degli oceani antichi attraverso l'analisi di un corallo come questo. Abbiamo una punta di diamante - non uccidiamo la colonia: preleviamo una minima quantità dall'interno della cima. L'interno esce sotto forma di cilindri calcarei. Quindi in laboratorio analizziamo questo materiale. Vedete alcuni interni di corallo sulla destra.

L'abbiamo fatto in tutto il Pacifico orientale, e stiamo iniziando con il Pacifico occidentale. Vi riporto ora alle Isole Galapagos, dove abbiamo studiato questo affascinante sollevamento nella Baia di Urbina. Si tratta del luogo in cui, durante un terremoto del 1954, questo terrazzamento marino fu sollevato molto rapidamente fuori dall'oceano. Fu sollevato di circa 6, 7 metri. E ora è possibile attraversare una barriera corallina senza bagnarsi. Se si va sul fondo, ha questo aspetto, e questo è il nonno corallo. Ha un diametro di 11 metri, e noi sappiamo che iniziò a crescere nel 1584. Provate a pensarci. E quel corallo è cresciuto felicemente in queste acque basse fino al 1954, l'anno del terremoto.

Ora, possiamo farlo risalire al 1584, perché questi coralli hanno fasce di crescita. Quando li sezioni, tagli l'interno a metà e lo passi ai raggi x, vedi queste fasce chiare e scure. Ognuna rappresenta un anno. Sappiamo che questi coralli crescono di circa 1,5 cm all'anno. Quindi contiamo fino in fondo. L'altra qualità che possiedono è una grande composizione chimica. Possiamo analizzare il carbonato che compone il corallo, e ottenere molitissime informazioni. In questo caso, abbiamo misurato i diversi isotopi di ossigeno. Il rapporto ci rivela la temperatura dell'acqua. In questo esempio abbiamo monitorato questa barriera delle Galapagos con rilevatori di temperatura, per conoscere la temperatura dell'acqua in cui il corallo cresce. Poi raccogliamo il campione di corallo, misuriamo il rapporto, e vediamo che i grafici combaciano alla perfezione.

In questo caso, in queste isole, i coralli sono rilevatori di alta precisione dei cambiamenti nell'acqua. E certo, i nostri termometri ci riportano indietro solo di 50 anni qui. Il corallo ci può riportare indietro di centinaia e migliaia di anni. Ecco cosa facciamo: abbiamo combinato molti dati di gruppi diversi Non sono solo i miei dati. Circa 30 gruppi nel mondo fanno questo. Riceviamo rilevamenti dalla qualità molto alta di cambiamenti di temperatura risalenti a centinaia di anni fa, e li combiniamo. Ecco un diagramma di sintesi. Vediamo un'intera famiglia di curve qui.

Ma cosa succede: stiamo vedendo la temperatura del pianeta negli ultimi 100 anni. Ci sono 5 o 6 compilazioni diverse qui, ma ognuna riflette le informazioni di centinaia di questi rilevamenti ottenuti dai coralli. Facciamo una cosa simile con l'interno del ghiaccio. Studiamo gli anelli degli alberi. Ed è così che scopriamo ciò che è realmente naturale e quanto l'ultimo secolo è differente, giusto? E io ho scelto questo perché è complicato e sembra molto confuso. Più confuso non è possibile. Vedete alcuni segnali qui. Alcuni dei rilevamenti mostrano temperatue minori di altre. Alcuni mostrano maggior variabilità. Ma tutti ci dicono quale sia la variabilità naturale. Alcuni provengono dall'emisfero settentrionale, altri dall'intero globo.

Ma possiamo dire questo: ciò che è stato naturale negli ultimi 1000 anni è stato il rafreddamento del pianeta. Si stava raffreddando fino a circa il 1900. E c'è una variabilità naturale causata dal sole, da El Nino. Una variabilità su scala secolare, decennale, e noi ne conosciamo la magnitudine. Va da 2/10 a 4/10 di un grado centigrado. Ma alla fine notiamo il rilevamento strumentale in nero. E vediamo la temperatura fino al 2009. Sapete, abbiamo riscaldato il pianeta di circa un grado centigrado nell'ultimo secolo, e non c'è nulla nella parte naturale di quel rilevamento che si avvicini a ciò che abbiamo visto nell'ultimo secolo. E' questa la forza della nostra argomentazione: stiamo facendo qualcosa di molto diverso.

Concluderò con una breve discussione sull'acidificazione degli oceani. Mi piace parlare di questo elemento del cambiamento globale perché, anche se fate parte degli ultra-scettici sul riscaldamento globale, e io parlo spesso a quella comunità, non potete negare la semplice fisica del CO2 che si dissolve negli oceani. Stiamo pompando enormi quantità di CO2 nell'atmosfera, dai carburanti fossili alla produzione di cemento. Ora, circa un terzo del CO2 si sta dissolvendo direttamente nel mare, chiaro? E nel dissolversi aumenta l'acidità degli oceani. E questo non lo potete negare. Ecco cosa sta accadendo adesso, ed è una questione molto diversa da quella del riscaldamento globale. Comporta molte conseguenze.

Alcune riguardano gli organismi di carbonato di calcio. Esistono molti organismi le cui conchiglie sono formate da carbonato di calcio - sia piante che animali. Il componenente principale della la barriera corallina è il carbonato di calcio. E quel materiale è più solubile in un fluido acido. Quindi stiamo osservando che questi organismi sono costretti a consumare meggior energia metabolica per costruire e mantenere le proprie conchiglie. A un certo punto, mentre questo mutamento, questo assorbimento di CO2 da parte degli oceani continua, quel materiale comincerà a dissolversi. E sulle barriere coralline, dove alcuni degli organismi che ne sono l'ossatura spariranno, avremo un'enorme perdita di biodiversità marina. Ma non ne sono interessati solo i produttori di carbonato. Ci sono molti processi fisiologici influenzati dall'acidità degli oceani. Moltissime reazioni che coinvolgono enzimi e proteine sono senbilili al contenuto acido degli oceani. Quindi, tutti questi aspetti - maggior sforzo metabolico, riproduttività ridotta, alterazioni respiratorie e metaboliche... Capite, abbiamo solide ragioni fisiologiche che ci confermano che questi aspetti verranno esacerbati a causa di questo mutamento.

Quindi abbiamo trovato dei modi interessanti per monitorare i livelli di CO2 nell'atmosfera, andando indietro di milioni di anni. Lo facevamo solo con l'interno dei ghiacci, ma in questo caso torniamo indietro di 20 milioni di anni. Rileviamo campioni di sedimento, e questo ci dice il livello di CO2 dell'oceano, e quindi il livello di CO2 nell'atmosfera. Ma il punto è questo: bisogna tornare indietro di 15 milioni di anni per trovare un periodo in cui i livelli di CO2 erano simili a quelli odierni. Dobbiamo tornare indietro 30 milioni di anni per trovare un periodo in cui i livelli di CO2 erano il doppio di quelli odierni. Ora, ciò significa che tutti gli organismi che vivono nel mare si sono evoluti in acqua dai livelli stabili, con livelli di CO2 inferiori a quelli odierni. Ed è questa la ragione della loro incapacità ad adattarsi e ragire a questa rapida acidificazione che sta avendo luogo adesso.

Charlie Veron ha coniato questa frase l'anno scorso: "La prospettiva dell'acidificazione oceanica potrebbe essere la più grave di tutte le conseguenze previste in seguito al rilascio antopogenico di CO2". E credo che sia proprio vero, quindi concluderò con questo. Capite, ci vogliono le aree protette, assolutamente, ma per il bene degli oceani dobbiamo bloccare o limitare le emissioni di CO2 il prima possibile.

Grazie mille.

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