Grazie al ghiaccio ora è possibile viaggiare indietro nel tempo fino a 1,2 milioni di anni: perché è una grande notizia?

Un risultato storico. Il 9 gennaio 2025 è arrivata la notizia che il mondo della paleoclimatologia (la scienza che studia l'andamento del clima nelle epoche passate) aspettava da anni: in Antartide, il progetto Beyond EPICA ha estratto la carota di ghiaccio che fornisce una registrazione continua del nostro clima che consente di tornare indietro nel tempo fino a 1,2 milioni di anni fa. La perforazione ha raggiunto il letto roccioso, alla profondità di 2.800 metri. Un obiettivo ottenuto metro dopo metro, negli ultimi quattro anni. 

La storia climatica nascosta in quei campioni di ghiaccio è ancora largamente inesplorata e le informazioni che ne potremmo trarre nei prossimi anni andranno ad aumentare significativamente il nostro livello di comprensione del sistema climatico.

Per comprendere l’importanza di questo progetto facciamo prima un passo indietro e cerchiamo di capire come e perché le carote di ghiaccio sono diventate fondamentali per studiare il clima del nostro pianeta e comprendere correttamente le anomalie del presente.

Il ghiaccio di ghiacciaio nasconde al suo interno una miriade di informazioni sul clima e sull’ambiente. Deve questa caratteristica al fatto che la neve, cadendo al suolo, porta con sé i segnali chimici e fisici presenti in atmosfera. Leggere il ghiaccio attraverso sofisticate strumentazioni significa ricostruire la storia climatica e ambientale della Terra, soprattutto se si considera il ghiaccio antartico. L’Antartide è così lontana da ogni fonte di disturbo climatico da essere in grado di registrare nei suoi sterminati ghiacciai solamente i segnali globali ed emisferici. Se l’obiettivo è ricostruire la storia climatica planetaria, il ghiaccio antartico è quello più adatto. Non solo, le caratteristiche glaciologiche, geologiche e climatiche del continente bianco fanno sì che in Antartide si nasconda il ghiaccio più antico della Terra. Fino a pochi giorni fa sapevamo che il ghiaccio alla base della calotta Antartica Orientale poteva raggiungere l’incredibile età di 800.000 anni.

A dircelo fu il progetto da cui è nato Beyond EPICA, EPICA, ovvero "European Project for Ice Coring in Antarctica". Grazie a quel progetto fu ottenuta nel 2004 una carota lunga circa 3200 metri la cui base è stata datata a circa 800.000 anni. Lo studio di EPICA ha rivoluzionato la comprensione del sistema climatico, rivelando che negli ultimi 800.000 anni si sono susseguite 8 epoche glaciali intervallate da altrettanti periodi interglaciali come quello attuale. EPICA ha inoltre evidenziato che la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera è sempre variata entro valori molto precisi tra periodi glaciali e interglaciali, mai inferiore a 170 parti per milione, mai superiore a 320 parti per milione. Oggi siamo a 420 parti per milione e il valore continua a crescere. Senza il ghiaccio di EPICA non avremmo avuto la certezza che la condizione attuale del sistema climatico è completamente fuori scala rispetto alla naturale variabilità del clima.

EPICA è stata un’avventura scientifica - finanziata e condotta da istituzioni europee - di enorme successo. Da anni la comunità scientifica si interroga però se sarebbe stato possibile migliorare ulteriormente quel successo. Il progetto Beyond EPICA, finanziato dalla commissione europea e guidato dal CNR (Centro Nazionale Ricerche) italiano, nasce proprio da questo intento: ottenere una carota di ghiaccio che permetta di ricostruire la storia climatica degli ultimi 1.5 milioni di anni. La motivazione non è semplicemente quella di voler migliorare il primato di EPICA, c’è qualcosa di molto più importante in gioco.

EPICA aveva mostrato che negli ultimi 800.000 anni il clima della Terra ha oscillato con un periodo di circa 100.000 anni. Ogni 100.000 anni si completava un ciclo glaciale/interglaciale. Prima di 800.000 anni fa sappiamo che le cose funzionavano diversamente. Il clima completava un ciclo più velocemente, ogni 41.000 anni. I due periodi - 100.000 e 41.000 anni - sono entrambi legati alla variazione dei parametri che descrivono il modo con cui la Terra si muove attorno al sole. L’eccentricità dell’orbita varia periodicamente ogni 100.000 anni, mentre a variare ogni 41.000 è l’inclinazione dell’asse terrestre.

Ad oggi nessuno sa perché tra 1.2 e 0.8 milioni di anni fa il sistema climatico abbia compiuto questa transizione, passando da una periodicità di 41.000 anni a una di 100.000. Sappiamo che è successo grazie ad altri archivi paleoclimatici (soprattutto i sedimenti oceanici), ma non ne conosciamo le cause. Dal punto di vista climatico questo evento è stato talmente importante da essere stato chiamato La Rivoluzione di Metà Pleistocene (il Pleistocene è l’epoca geologica che copre l’intervallo di tempo compreso tra 2.58 milioni di anni fa e 11,700 anni fa). Il fatto di non comprendere le dinamiche che hanno prodotto questo evento è un punto debole della climatologia. Se non lo comprendiamo significa automaticamente che ai modelli sviluppati per comprendere il clima attuale manca un pezzettino. C'è un elemento del sistema climatico che ci sfugge e non sappiamo se questo qualcosa possa avere un impatto anche sui modelli che usiamo per stimare l'evoluzione climatica futura. Un buon modello climatico deve infatti essere innanzitutto capace di riprodurre il passato. Aggiungendo questo frammento di conoscenza renderemo la comprensione del clima del passato più completa e questo si rifletterà automaticamente anche sulla comprensione del clima attuale e futuro.

Avere a disposizione una carota di ghiaccio che copra la Rivoluzione di Metà Pleistocene cambia le carte in tavola. Lo studio del ghiaccio risalente a quel periodo permetterà di comprendere in dettaglio il ruolo giocato dall’anidride carbonica e dagli altri gas serra in quell’evento e come l’atmosfera si sia comportata durante la transizione. Solo il ghiaccio di ghiacciaio permette infatti di ricostruire con precisione la concentrazione di gas serra in atmosfera. Perché? Perché nel ghiaccio sono intrappolate minute bolle d’aria fossile. Estraendole e analizzandole diventa possibile ricostruire la composizione atmosferica nel lontano passato. Questa è una prerogativa esclusiva del ghiaccio.

Le notizie in arrivo da Little Dome C, il sito di perforazione di Beyond EPICA, ci dicono che la carota è stata completata: la sonda perforatrice ha toccato il letto roccioso, una minuscola porzione di crosta continentale sommersa dal ghiaccio ininterrottamente da decine di milioni di anni. Le prime indicazioni suggeriscono inoltre che l’età del ghiaccio raggiunge almeno 1.2 milioni di anni. Questo significa che buona parte della Rivoluzione di Metà Pleistocene è con tutta probabilità conservata in quel ghiaccio. Ci vorranno anni per avere i dati scientifici definitivi, ma state certi che quei cilindri di ghiaccio avranno un’enormità di storie da raccontare.

Foto di apertura: fonte Beyond EPICA - PNRA-IPEV