Catastrofi naturali e/o catastrofi antropiche?

Il 9 ottobre ricorrerà il 50° anniversario della tragedia del Vajont. Per celebrare questo tristissimo anniversario, domenica 6 e lunedì 7 ottobre prossimi a Longarone, si terrà il Convegno Internazionale di Geologia "Vajont 2013" .

Avevo scritto a giugno una breve cronistoria della tragedia del Vajont. Ora prendo spunto dai fatti di Longarone per una riflessione su “Catastrofi naturali e catastrofi antropiche”; in particolare l'interrogativo, davanti ad una catastrofe naturale, se e quanto l'attività antropica abbia inciso sulla gravità degli eventi. 

L'ITALIA, UN TERRITORIO PRONO AGLI ECCESSI DELLA NATURA 

Ho spesso ribadito il concetto che nel cervello degli italiani e specialmente in quelli della classe dirigente, l'assetto del territorio è posizionato in una zona abbastanza defilata: sistemare un versante non porta voti, tranne (forse) in caso di evento atmosferico estremo. Dico forse perchè alla fine “non tutti” si renderebbero conto che con tutta l'acqua che è piovuta non è successo niente grazie ad opere di consolidamento e regimazione, magari resesi necessarie per una precedente scellerata gestione del suolo. Eppure siamo un territorio a rischio, probabilmente quello più a rischio fra quelli dei cosiddetti paesi avanzati. E dovremmo tenerne conto.

Invece porta voti dichiarare edificabili zone a rischio, tanto nessuno se ne rende conto (fino al prossimo evento, per il quale al limite si può porre l'accento sui cambiamenti climatici che provocano alluvioni dove prima non c'erano).
Nella carta qui accanto vediamo le aree in cui in Italia catastrofi naturali hanno provocato degli spostamenti di popolazione negli ultimi 1500 anni

Il Geologo viene visto spesso come quell'emerito rompiscatole che pretendo di non costruire in certi posti o di farlo adottando criteri più stretti e quindi rendendo quindi più costose le costruzioni... insomma, uno di quelli che, per dirla come andava di gran moda qualche anno fa, si distinguevano per mettere “lacci e lacciuoli” allo sviluppo.

Siccome l'unico modo per interessare gli italiani, oltre a parlare di qualche VIP, sono i soldi e le tasse, continuo a pensare che l'unico sistema per mettere in posizione decente questo scottante tema sia quello dell'assicurazione obbligatoria contro le calamità naturali. Una assicurazione sul tipo della RCAuto, ovviamente, e quindi con classi di rischio progressive in base alla pericolosità dell'immobile in oggetto. Per cui la regimazione del territorio potrebbe voler dire “abbassare le tasse”.

CATASTROFI NATURALI

Di possibili catastrofi naturali “normali” se ne possono configurare tante: vulcani, terremoti, tsunami, inondazioni, frane, uragani, epidemie, fasi climatiche anomale... (dimentico qualcosa?) Alcuni di questi eventi hanno lasciato evidenti tracce nei sedimenti. Ce ne sono state anche di dimensioni pazzesche, come le alluvioni del Columbia River, o alcune eruzioni vulcaniche come quella del Toba di 70.000 anni fa. Ci sono poi catastrofi straordinarie, che so... un meteorite che cade (anche se quello dello Yucatan non ha provocato l'estinzione dei dinosauri, come invece sostengono ancora molti Autori).

In certi casi le catastrofi possono essere correlate fra loro in rapporto di causa / effetto: quasi tutti gli tsunami sono associati ai terremoti, in corrispondenza dei quali spesso si verificano frane anche vaste (ne parlai ad esempio al seguito del grande terremoto del Sichuan del 2007). Un esempio abbastanza complesso di interazione fra catastrofi potrebbe essere Messina 1908, quando secondo alcuni Autori il terremoto ha provocato una frana sottomarina nella scarpata a largo di Taormina, la quale a sua volta avrebbe innescato lo Tsunami (vedi questo altro mio post). Altro esempio è la “regolare” coppia uragani – alluvioni: prima il vento e poi l'acqua.

IL RUOLO DELL'UMANITÀ NELLA AMPLIFICAZIONE DEGLI EFFETTI DELLE CATASTROFI NATURALI

Ci si può porre la domande se cause antropiche abbiano aumentato le dimensioni “naturali” di un disastro, se i danni subiti dall'umanità potessero essere stati minori e se la causa di alcune catastrofi risieda soprattutto in cause antropiche.

E se ci sono casi in cui le forze della Natura sono state innescate esclusivamente o quasi da cause antropiche.

Queste valutazioni ovviamente vanno fatte caso per caso.

La relazione Terra – Uomo sulla questione catastrofi è abbastanza complessa. Di sicuro il problema della quantità e della qualità dei danni può essere considerata in termini di prevenzione: costruire in terreni non sicuri aggrava sicuramente i danni in caso di alluvioni (per esempio se lo si fa in zone golenali o facilmente allagabili); è evidente che i danni di un evento sismico siano conseguenza anche delle condizioni edilizie (come purtroppo dimostrano i terribili avvenimenti abruzzesi del 2009); ma anche in quel caso oltre ad adottare tecniche di costruzione opportune va considerata anche una posizione geologicamente adegua (la scuola di San Giuliano di Puglia è un terribile monito al riguardo). In Italia i toponimi darebbero una mano: una località che si chiama “Stagnacci” tradisce la sua natura di area un po' a rischio allagamento e nell'ultimo inverno una frana ha provocato gravi danni in un luogo che, guarda caso, si chiama “La Frana”.

Naturalmente terremoti ed eruzioni vulcaniche sono fenomeni inevitabili, ma oggi sta uscendo l'evidenza dei terremoti “antropici” da reiniezione di liquidi nel sottosuolo per il loro stoccaggio in profondità (ne ho parlato qui): questi eventi hanno provocato negli USA alcuni danni significativi.

Quanto agli tsunami, di zone a rischio altamente costruite ce ne sono fin troppe... quasi tutte le coste al mondo (hai detto poco...). E c'è almeno un caso, lo tsunami di Nizza del 1979, per il quale ci sono forti sospetti di un innesco riferibile ad attività umana.

Parlando delle coste la prima cosa che viene in mente è l'innalzamento del livello marino. Come si vede da questa figura è dalla fine dell'ultimo massimo glaciale, 20.000 anni fa, che i mari si stanno innalzando, anche se circa 6000 anni fa la velocità dell'aumento è diminuita bruscamente. Oggi questa velocità è tornata a crescere, per due trend di riscaldamento, uno naturale per la maggiore attività solare ed uno antropico a causa delle massicce emissioni dei gas – serra (il “Piombino – pensiero” al proposito è qui). Sta ai governi cercare di minimizzare gli effetti del problema con misure idonee nell'uso del territorio e anche sugli altri vari aspetti che incidono sulla questione “cambiamenti climatici”.

Continuo a sgolarmi sul fatto che l'unica cosa costante del clima terrestre è che … varia di continuo ed che variazioni climatiche più o meno improvvise hanno guidato molta parte della storia umana, e soprattutto hanno inciso su società che per la loro struttura erano più predisposte a soffrirne: ad esempio alla fine dell'età del bronzo, fra gli altri sconquassi scompare l'impero ittita, ma in questo caso la decadenza dell'area è minore che in Grecia o in Egitto: per le sue caratteristiche la società Ittita era maggiormente a rischio in caso di siccità (le principali città erano in zone lontane da dove i generi alimentari erano prodotti) sia perchè gli Assiri, che assurgono al ruolo di nuova potenza dominante, erano più attrezzati alle nuove condizioni climatiche.
 

Ora, i cambiamenti odierni hanno anche radici naturali, ma la presenza umana, le sue trasformazioni del paesaggio e le modificazioni dettate dall'immissione di gas – serra nell'atmosfera costituiscono una componente molto importante in quello che succede oggi

C'è una categoria di disastri naturali nella quale la componente geologica è quasi assente: le malattie, per le quali comunque esistono fattori antropici capaci di provocarne una maggiore virulenza: è evidente l'influenza del trasporto di uomini e merci sulla diffusione di certe patologie, anche molto gravi. Come particolari situazioni di sovraffollamento, carenze igieniche e contatto con varie specie animali creino condizioni ideali per salti di specie e diffusione veloce di mutazioni che fanno perdere efficacia ai medicinali. Per non parlare dei cambiamenti climatici e della loro influenza sulla distribuzione di patogeni e portatori di patogeni.

MA LA SOLA ATTIVITÀ ANTROPICA PUÒ INNESCARE CALAMITÀ NATURALI O AMPLIFICARLE?

Con la prevenzione si può diminuire le sofferenze in perdite umane ed economiche dei disastri naturali, ma la domanda successiva è “i disastri naturali possono essere amplificati da una componente antropica?”

Alle volte sì. Facciamo un esempio.

La grande quantità di sedimenti è indice di un maggiore trasporto di sedimenti da parte dei fiumi. Questo teoricamente succede durante i periodi più piovosi. Eppure non sempre è così: ad esempio il delta dell'Arno iniziò ad avanzare nell'XI secolo a.C. durante una fase siccitosa, così come nello stesso periodo iniziò a Cipro a colmarsi la laguna di Larnaka.

Questa apparente contraddizione è dovuta proprio a fattori antropici: le estese deforestazioni durante la fine dell'età del bronzo.
In un versante deforestato non solo aumentano le frane ma siccome non ci sono più le radici delle piante a trattenerne una certa quantità, l'acqua piovana si scarica a valle in un tempo molto più breve rispetto a quello che le sarebbe occorso in un versante coperto da alberi: quindi la stessa quantità di acqua transita nel fiume in un lasso di tempo più stretto, aumentando la portata del corso d'acqua a valle. A questo si somma la drastica diminuzione della portata potenziale degli alvei, riempiti di sedimenti.

Quindi la deforestazione è sinonimo di aumento del rischio alluvioni ed è addirittura possibile che con piante a rallentare il ruscellamento sui pendii e con alvei meno colmati da sedimenti alcuni eventi possano semplicemente non verificarsi. Vediamo in questa immagine la deforestazione sul versane mugellano dell'Appennino ai primi del XX secolo

Venendo agli ultimi decenni, mi chiedo quanto possa avere inciso la pessima gestione dei versanti e del territorio nelle conseguenze delle alluvioni recenti, da Sarno, a Genova, alle Cinqueterre (in quest'ultimo caso una simulazione di qualche anno precedente aveva evidenziato esattamente le aree dove si sono realmente messe in moto le frane durante l'alluvione!).

Certamente la questione è complessa riguardo alle frane: indubbiamente fanno parte della evoluzione naturale del paesaggio, ma quante volte un nuovo movimento franoso è stato messo in movimento o si è rimessa in moto una paleofrana per un errato uso del territorio? E in quanti casi, dal lato dei danni, si è costruito dove non si poteva?

IL VAJONT: UNA CATASTROFE UNICAMENTE ANTROPICA

E da ultimo, ecco la questione del Vajont. Il maldestro tentativo di pilotare i franamenti del monte Toc per evitare una frana colossale è un fatto perfettamente conosciuto dagli addetti ai lavori ma che oggi desta scalpore in una opinione pubblica che non conosce ancora i fatti. 

Per la cronistoria della tragedia, rimando al mio post citato in precedenza in cui ho tratteggiato come è stato possibile arrivare a tanto. 
Questa purtroppo è stata una tragedia totalmente dovuta all'uomo, frutto di una serie di errori, anzi di orrori dal punto di vista geologico, con tanta gente dalla coscienza sudicia (sporca sarebbe poco) e altri che hanno commesso errori importanti.

Leopold Muller ed Edoardo Semenza avevano già visto che quel versante era per sua natura oggetto di fenomeni franosi. 

Vediamo la stroria geologica nello schizzo originale di Edoardo Semenza tratto dal suo quaderno di campagna: 

- nella fase I il torrente Vajont incide il basamento formato dai calcari

- nella fase II una frana cade dal Monte Toc e invade la valle

- nella fase III il torrente incide i depositi di questa paleofrana

Purtoppo ci sarà una fase IV: una nuova frana ricoprirà per una seconda volta la vallata

Il tutto è semplice e chiaro. Sarebbero dovute bastare quelle osservazioni per imporre di soprassedere alla conclusione dei lavori della diga.

Invece ci fu una perizia che smentiva il tutto (incredibile errore di uno dei più famosi geologi italiani!) e come risposta ai primi accenni di movimenti franosi durante la prima prova di invaso fu semplicemente costruito un bypass per diminuire il volume di acqua.

Il tutto tacitando in qualsiasi modo (soprattutto scorretto) chi si opponeva al progetto.

Una tragedia frutto di irresponsabilità e cupidigia. Che si poteva benissimo evitare.

Le radici climatiche dell'agricoltura 2. la domesticazione del miglio nella Cina Settentrionale

In un post precedente ho tratteggiato le motivazioni per le quali gli abitanti del Vicino Oriente adottarono l'agricoltura: 12.800 anni fa circa un improvviso peggioramento della situazione climatica portò ad una riduzione netta di temperature e piovosità; si interruppe così la felice epoca, calda e umida, dello stadio di Bolling - Allerod, quando i boschi ricoprivano molte zone oggi desertiche. L'agricoltura quindi è stata nella "Mezzaluna Fertile" un ripiego perchè la Natura non forniva più le risorse per una economia basata sulla caccia e sulla raccolta. Vediamo ora quando e perchè anche in Cina fu adottata l'agricoltura

La coltivazione per eccellenza in Cina è il riso. Sulla datazione della domesticazione di questa pianta c'è un certo dibattito: ho letto articoli che parlavano di riso domesticato giù 13.000 anni fa, altri che, più realisticamente, datano l'inizio di questa oggi fondamentale coltura a meno di 7.000 anni fa. In questa prospettiva quindi, per parlare dell'inizio dell'agricoltura in Cina bisogna rivolgersi ad un altro cereale, il miglio.

In Cina gli esempi più antichi ritrovati di miglio domesticato datavano a circa 8.000 anni fa. Si tratta di grani perfettamente domesticati e quindi era evidente che mancavano testimonianze di fasi più antiche. Nel 2012 un nutrito gruppo di studiosi cinesi ha finalmente trovato qualcosa di precedente. I loro risultati, sia pure preliminari, sono riportati sulla rivista PNAAS in un articolo dal titolo Early millet use in northern China. 

Le ricerche si sono svolte in due siti vicini a Pechino. Questa coppia di siti è importante perchè sia pure vicini, occupano contesti geografici assolutamente diversi: Nanzhuangtou è a 20 metri sul livello del mare ai piedi di una catena montuosa. Le testimonianze archeologiche (vasellame, utensili, ossa di animali) erano sepolte sotto sedimenti lacustri e fluviali. I grani di amido sono stati trovati dentro del vasellame. Le datazioni al radiocarbonio ed altri indizi pongono l'inizio della presenza umana tra 11.500 e 11.000 anni fa, per un periodo lungo qualche secolo.  

Donghulin è più all'interno e a quota un pò più elevata (oltre 300 metri). Anche in questo caso siamo alle pendici di una catena montuosa. Come a Nanzhuangtou vasellame ceramico, utensili e ossa di animali compongono la documentazione. La documentazione in questa seconda località è più complessa e testimonia due fasi diverse di occupazione tra 11.000 e 9.500 anni fa.

In questa carta la stella è Pechino, il quadrato è Nanzhuangtou, mentre il triangolo è Donghulin.

Le ricerche fondamentali in questi due siti hanno

preso in esame forma e dimensione dei granuli di amido. Quelli con superfici rugose e bordi irregolari sono caratteristici di specie selvatiche, mentre sono considerati caratteristici dei semi domesticati i grani di amido di misura superiore ai 14 μm. 

Durante questo periodo si nota che il contenuto in grani con superfici rugose e bordi irregolari scende da oltre il 30% al 14% in 1500 anni, mentre crescono i grani di tipo domestico.

È molto importante notare che questo trend è graduale e quindi possono essere esclusi dei meccanismi di casualità nei prelievi e nella deposizione dei grani.

La selezione operata dall'Uomo ha quindi favorito una rapida evoluzione del miglio.

La supposizione da fare, data l'ancora elevata presenza di grani del tipo selvatico nelle prime fasi di questi siti è che il processo di domesticazione sia iniziato un pò prima.

E, anche in questo caso, tutto porta ad un inizio di domesticazione nello Younger Dryas, che si conclude appena un pò prima dell'età delle tracce di attività umana di Nanzhuangtou e Donghulin.

Il quadro generale climatico dell'Asia Orientale, anche prima dell'ultimo massimo glaciale di 20.000 anni fa è governato dalla circolazione monsonica (Trenberth et al., 2000): un monsone proveniente da Est porta una congrua quantità di pioggia durante l'estate, ed è vitale per gli ecosistemi terrestri e per le società umane, in tutte le fasce costiere dell'Asia continentale tra il Mar del Giappone ed il Mare Arabico (ad eccezione della Malesia, dal clima equatoriale sempre umido).

Il monsone invernale invece viene dall'arido interno del continente e non produce precipitazioni.

Sembra ormai accertato che ci sia un rapporto fra una minore intensità del monsone estivo e i momenti più freddi registrati in Groenlandia. In questo quadro un raffreddamento climatico in Groenlandia è quindi sincrono con una diminuzione delle piogge estive in Asia.

Come nel Vicino Oriente anche in Cina Settentrionale lo stadio di Bolling – Allerod è stato caratterizzato da un clima più mite e più umido rispetto alle fasi precedenti. 

Ma durante un deterioramento climatico a breve termine che più o meno corrisponde nella tempistica allo Younger Dryas, Yi e Saito (2004) studiando i pollini evidenziano nel bacino del basso Yangtze un aumento di piante come le conifere e Artemisia, tutte piante dotate di una buona resistenza a condizioni siccitose, nonostante una forte presenza anche di alberi tipo le querce. Più a nord, nei pressi della odierna foce del fiume Giallo e quindi vicino a Nanzhuangtou e Donghulin, la presenza di pollini erbacei e di Artemisia conferma l'apparizione di praterie con arbusti in risposta all'aridità crescente dovuta all'indebolimento dell'umido monsone estivo.

Quindi anche in Cina l'agricoltura si origina durante lo Younger Dryas, evidentemente come strategia di sopravvivenza in un clima diventato troppo freddo e troppo arido per poter sostenere una economia basata sulla caccia e sulla raccolta. E ancora una volta si nota come questo avvenga non nelle zone più calde e umide subtropicali del sud (dove non c'è stato deterioramento climatico), neanche nella più temperata valle dello Yangtze con i suoi boschi di conifere, querce e Artemisia, ma nella più fredda e secca valle del Fiume Giallo dove rari boschi aperti erano circondati da praterie. 

Il riso verrà domesticato più tardi, nella valle dello Yang-Tze e quindi nella Cina centrale

  

Il terremoto del Belucistan e l'isola che non c'era

Il forte terremoto del 24 settembre in Pakistan ha avuto una appendice un po' particolare, la formazione di una isola davanti alla città di Gwadar, sulla costa del Belucistan. Visto che su questo argomento si è fatta un pò di confusione, scrivo un post veloce a cui in fondo ho aggiunto delle "FAQ" per esplicizzare meglio e a beneficio di chi scriverà le solite idiozie in materia (in particolare i "gombloddisdi"

Vediamo innanzitutto il contesto del terremoto. Queste carte di Van Hinsbergen (riprese da me con una grafica oscena, lo ammetto...) mostrano la storia dell'India da quando si è staccata dal Gondwana 140 milioni di anni fa e il suo cammino verso l'Eurasia. La collisione è un evento complesso avvenuto tra 50 e 20 milioni di anni fa.
Oggi la zolla indiana non è altro che una delle tante zolle che amalgamandosi, hanno formato ed ingrandito l'Eurasia negli ultimi 300 milioni di anni. L'India negli ultimi 20 milioni di anni non si è limitata a sbattere conto l'Eurasia, bensì vi si sta incuneando dentro. Secondo alcuni Autori questo fenomeno ha provocato uno spostamento verso Est dell'Indocina, secondo altri persino il sistema di rift del lago Baikal, molto più a nord, è dovuto a riflessi di questo movimento.

 

Questa cartina, tratta da un recentissimo ed eccellente lavoro pubblicato sulla rivista “Gondwana Research” (Sankar Chatterjee, Arghya Goswami e Christopher R. Scotese: Tectonic, magmatic, and paleoclimatic evolution of the Indian plate during its northward flight from Gondwana to Asia) si vede praticamente tutto, in particolare che fra la zona di convergenza in Iran e quella in Himalaya c'è una grande distanza. Sono però collegate da una linea trasversale, che corrisponde a una fascia di compressione ma soprattutto è anche una grossa trascorrenza (la cosiddetta “faglia di Chaman”); in buona approssimazione è il limite fra l'Eurasia, ferma, e l'India che sta incuneandovisi dentro

Qui sotto una carta che ho fatto io dopo i terremoti dell'estate 2012 in cui, in nero ho inserito l'epicentro dell'ultimo terremoto. Questi eventi tratteggiano quella che è a grandi linee il contatto attuale in superficie fra la zolla euroasiatica a nord e le zolle arabica ed indiana a sud.

Da un punto di vista tettonico le cose a grandi linee sono “semplici”. Se invece si scende nei dettagli la realtà diventa molto complessa e dibattuta. Ne ho parlato ad esempio in questo post.

Ma la cosa che ha stupito di più è stata la formazione di un'isola lungo la costa pakistana.

A parecchi è sembrata una cosa strana. Talmente strana che una notizia del genere è stata definita una leggenda o, nel migliore dei modi, un evento contemporaneo al terremoto che però non c'entrava niente; di conseguenza è passato fra le solite menti "aperte" (come si definiscono) il messaggio che “la scienza non tiene conto della realtà o, peggio ancora, quando la realtà la smentisce la esclude”. 

Ed altre amenità del genere.  
Ovviamente si tratta dei soliti che, invece, sono proprio quelli che si comportano così.

C'è innanzitutto da precisare che non si tratta di un sollevamento del terreno causato dal terremoto. Questa possibilità è stata subito esclusa per la lontananza dall'epicento e, soprattutto, quando è stata ipotizzata ha generato conseguenze devastanti - almeno all'inizio - sull'attendibilità di tale osservazione, che è persino stata smentita con un “non è possibile”.

Allora, le cose sono andate in maniera diversa. L'isola è davvero venuta fuori, è lunga circa 75 metri, larga 30 e alta 18. E la vediamo in questa foto.

Che non sia un blocco venuto su lo dimostra la sua costituzione: le immagini mostrano che quest'isola è formata da blocchi di rocce sedimentarie, anche di dimensioni metriche, ammassati disordonatamente l'uno sull'altro, mischiati con fango. Quindi rocce che hanno appena subito un disturbo tale da spezzarle.

Potrà sembrare strano ma questa non è la prima volta che succede una cosa simile ed è successo sempre in coincidenza con forti terremoti nel Belucistan o nelle aree limitrofe. Sono noti alcuni casi recenti: nel 1945 (dopo un terremoto poco a largo della costa, di M 8.1, che provocò anche uno tsunami), oppure in corrispondenza del terremoto che ha colpito la regione nel 2010, di magnitudo comparabile a questo. C'è anche una segnalazione per il 1999 ma non sono riuscito a capire a quale evento si riferisca. Alcune fonti dicono che un'isola simile si sarebbe formata anche nel 1968 (presumo per uno dei terremoti iraniani avvenuti tra la fine di agosto e l'inizio di settembre).

Conferma tutto Zahid Rafi, un sismologo pakistano: fenomeni del genere sono brn conosciuti in zona e derivano da un meccanismo simile a quello dei vulcani di fango. In soldoni, gas e acqua contenuti nei sedimenti spesso sono in pressione e se per qualche motivo il “tappo” si rompe, questi eruttano non solo il gas, ma anche sedimenti, in generale fango.

Il fenomeno trainante è la liquefazione del terreno: quando un sedimento è impregnato di acqua e/o gas spesso il passaggio di un'onda sismica scuote il terreno a tal punto che diventa un fluido contenente acqua, gas e sedimento che si è disciolto a causa delle vibrazioni. Esempi importanti di liquefazione del terreno appaiono spesso durante i terremoti. Niigata (Giappone) nel 1964, Christchurch nel 2011 e anche i terrmeoti emiliani nel 2012 sono eventi sismici accompagnati da imponenti fenomeni del genere.

Vulcani di fango sono molto comuni negli oceani in zone di scontro fra zolle. Ad esempio la dorsale Mediterranea, una catena montuosa tra Ionio, golfo della Sirte e Creta che è anche essa un risultato della compressione fra Africa ed Europa, ne contiene molti.

Ce ne sono anche sulla terraferma, sparsi per il mondo e in generale lungo zone tettonicamente attive. In Italia ricordiamo le Salse di Nirano e le Salinelle etnee, per esempio. Per restare invece da quelle parti, proprio i vulcani di fango del Belucistan sono piuttosto noti fra gli esperti della materia.

Per far succedere una cosa del genere è probabile che la stratigrafia del fondo marino preveda alternanze di rocce dure ed impermeabili (argille consolidate per esempio) e rocce porose come sabbie, nei cui interstizi sono contenuti acqua e gas, compreso metano derivato dall'attività di batteri che si nutrono di materia organica sepolta. 
In queste rocce - serbatoio spesso i fluidi sono in pressione, sia perchè il metano vi si è formato dopo che si sono sedimentate, sia perchè rispetto a quando si sono formate e vi è stata intrappolata l'acqua il peso dei sedimenti sovrastanti le schiaccia.  

L'occasione per la “rottura del tappo” è stata il terremoto, le cui onde potrebbero aver disturbato l'equilibrio precario fra liquidi, gas e sedimenti sul fondo marino, innescando delle vibrazioni che hanno provocato la liquefazione di sedimenti permeabili. Per cui, a cascata, si sarebbero rotte le rocce impermeabili che fanno da contenitore e la pressione accumulata ha spinto fuori il tutto.

Il risultato è appunto questo coacervo di blocchi di rocce sedimentarie. Probabilmente sono le argille piuttosto indurite che, appunto, costituivano le pareti dei serbatoi.

E il fatto che si sentivano forti esalazioni di gas, che addirittura si incendiavano con le sigarette, è un altro fatto che dà ragione a questa ipotesi.

Rispetto ad un normale vulcano di gas, come le Salse di Nirano (nella foto qui accanto) la differenza è che normalmente viene eruttato solo fango.

Concludo questo veloce post con delle piccole FAQ che spero chiariscano bene come stanno le cose:

1. è vero che sulla costa del Belucistan si sono formate delle isole in concomitanza di forti terremoti in aree interne del Pakistan e zone limitrofe? Sì, certamente. È già successo

2. come mai non si vedono più queste isole? Che fine hanno fatto? Siccome non erano fatte di roccia compatta, ma erano semplici ammassi disordinati e instabili di pietre e fango, il mare se le è portate via alla svelta

3. ma questa in particolare, è dovuta al terremoto? Sì, perchè le onde sismiche hanno disturbato i sedimenti anche se l'epicentro era parecchio lontano. Si può dire che il fenomeno sia dovuto alla liquefazione del terreno ad opera delle onde sismiche

4. perchè il terreno si è innalzato a così grande distanza dall'epicentro del terremoto? Ecco, NON è stato un innalzamento del terreno, ma la causa è un processo simile a quello che forma i vulcani di fango: acqua e gas in pressione nel sottosuolo hanno trovano, grazie alle vibrazioni indotte dal terremoto, uno sfogo e trascinano con se anche i materiali nei quali si trovavano

Le radici climatiche dell'origine dell'agricoltura 1. La Mezzaluna Fertile

Nella Civiltà Occidentale il passaggio da una economia di caccia e raccolta all'adozione dell'agricoltura è avvenuto in Medio Oriente, in quella che è stata chiamata la "Mezzaluna Fertile", una striscia di terra che va da Israele all'Iran, dalla depressione del Mar Morto alla base dei monti Tauri Orientali fino ai Monti Zagros. Nonostante quello che si pensa comunemente, l'adozione dell'agricoltura non è stata probabilmente una cosa voluta, ma piuttosto è stata l'unica soluzione praticabile per una umanità affetta dai problemi derivanti da bruschi cambiamenti climatici. In questo primo post descriverò la situazione delle origini dell'agricoltura per la civiltà occidentale, ricordando che come "mondo occidentale" all'epoca si deve intendere tutto l'areale Europa - Mediterraneo - Medio Oriente.

Poco meno di 15.000 anni fa cessò il flusso di acqua proveniente dalla deglaciazione del Mare di Barents e si concluse l'"evento Heinrich 1”, un periodo molto freddo e molto secco in Europa e nel Mediterraneo. Gli "eventi di Heinrich", numerati a partire dal più recente, sono fasi in cui nell'Atlantico Settentrionale arrivano grandi masse di acqua fredda di provenienza artica che bloccano la Corrente del Golfo. La traccia che hanno lasciato è tipica: nei sedimenti oceanici si vede una forte concentrazione di materiale proveniente da nord che era precedentemente trasportato dai ghiacciai e dagli iceberg che si sono sciolti. Finito Heinrich 1 si ripristinò la circolazione termoalina e dunque la Corrente del Golfo ricominciò a riscaldare l'Atlantico nordorientale: la temperatura più alta si tradusse anche in un aumento delle precipitazioni. Iniziò lo stadio di Bolling – Allerod, con temperature in Europa in generale rialzo anche se ogni tanto si susseguivano cicli di alcuni anni anomalmente freddi o anomalmente caldi (con temperature più alte di quelle attuali).

Nonostante questi “eccessi”, se si confronta il clima dello stadio di Bolling – Allerod con quanto succedeva nei tempi precedenti, la situazione era decisamente molto, ma molto più umida e calda; e con l'aumento delle precipitazioni in tutta Europa, Mediterraneo e Asia sudorientale, tundra e steppa si stavano progressivamente ritirando verso nord (hanno continuato a lungo a farlo) a favore dell'avanzata delle foreste di pino e di betulla. 

Ciò provocò pure un ricambio faunistico: ad esempio fu in quel momento che gli ultimi Mammut, animali ben adattati a vivere nella tundra, scomparvero dalla Gran Bretagna, dopo che il loro territorio in Europa si era sempre più ridotto a partire dalla fine dell'ultimo massimo glaciale di 20.000 anni fa. Questo perchè forme animali dal ciclo riproduttivo lento come queste sono più a rischio per repentini cambiamenti ambientali e improvvise perdite consistenti di popolazione rispetto a forme dal ciclo riproduttivo più veloce, e per i mammut ci sono stati entrambi i problemi: vittime del riscaldamento climatico che aveva ristretto il loro areale e con la ulteriore pressione della caccia da parte degli uomini.

Nello stadio di Bolling – Allerod, dunque, tutto l'areale tra Europa, Mediterraneo e Medio Oriente era contraddistinto da una forte piovosità, il che ha avuto buoni riflessi sulla vegetazione e, a cascata, su tutto l'ambiente. Era quindi un periodo in cui la popolazione umana aumentò sensibilmente rispetto al duro periodo glaciale: nelle aree mediterranee l'ambiente era nuovamente favorevole alla vita e la risalita dei boschi fece riguadagnare parte dei territori persi quando, tra 30 e 20 mila anni fa i ghiacci erano avanzati inesorabili.

In Medio Oriente la dieta era quantomai varia: nei boschi venivano cacciati mammiferi medio – grandi (cinghiali, uri, pecore, capre, gazzelle, roditori, lepri) ma anche uccelli e rettili e la dieta comprendeva pure molluschi di fiume. E quanto alle risorse vegetali, in uno dei siti più famosi di scavi riferiti a quel tempo, Abu Hureyra, nella Siria Settentrionale, Andrew Moore attesta la presenza di semi di ben 150 varietà di vegetali commestibili. I cereali venivano lavorati già da parecchio tempo: il gruppo di Dolores Piperno nel 2004 ha attestato in Israele a Ohalo II, con ampie prove, che già 23.000 anni da quelle parti venivano lavorati i cereali. Anche oggi le popolazioni di cacciatori – raccoglitori della foresta lavorano alcuni frutti (per esempio la manioca in Sudamerica).

Abu Hureyra è un caso estremamente significativo: con l'abbondanza che c'era i cacciatori – raccoglitori potevano persino permettersi una più comoda vita sedentaria....

Ed ora arriviamo al momento in cui nasce l'agricoltura.

Agiografia e “sapere comune” hanno sempre sostenuto che l'adozione dell'agricoltura sia un esempio di progresso dettato da una spinta dell'Umanità a migliorarsi.

È vero, l'agricoltura permette una maggiore densità di popolazione rispetto ad una economia basata su caccia e raccolta, ma al costo di un maggior lavoro e della costruzione di sistemi di stoccaggio del raccolto, quando non pure di sistemi di irrigazione.

Impegni estremamente maggiori di quelli dei cacciatori – raccoglitori.

La domanda è: ma chi glielo ha fatto fare ai mediorientali di 12.000 anni fa di abbracciare un sistema produttivo così faticoso? Perchè spaccarsi la schiena a coltivare, aspettando poi parecchi mesi per avere i risultati? Non era più comodo andare direttamente nell'ambiente per ricavarne i prodotti necessari?

Perchè questo sistema è stato adottato anche altrove (e, per esempio in Cina, praticamente nello stesso periodo)?

Diciamo che questo passaggio fondamentale nella storia dell'Uomo è sicuramente dettato da una necessità pratica più che da un ipotetico anelito dell'Umanità a migliorarsi: la vecchia sussistenza a caccia e raccolta è andata bene fino a quando questo sistema è riuscito a nutrire la popolazione: 

C'è subito da notare un fatto curioso: le pratiche agricole non iniziarono in territori caratterizzati da grande produttività biologica (anche oggi nelle foreste tropicali la popolazione vive prevalentemente di caccia e raccolta). 

No.

L'agricoltura nasce invece in zone meno “fortunate” dal punto di vista climatico, magari aride o semiaride.

Anche le prime pratiche di allevamento seguono più o meno lo stesso schema climatico e temporale e vi si possono applicare le stesse considerazioni pratiche: perchè allevare e tenere sotto controllo continuo uno stock di bestiame (fosse solo per difenderlo dagli appetiti dei predatori e dei vicini), anziché limitarsi ad effettuare delle battute di caccia di poche ore?

Evidentemente è successo qualcosa. E, in parecchi luoghi, è successo simultaneamente.

La spiegazione più logica per l'inizio dell'agricoltura è che per qualche motivo la caccia e la raccolta non bastavano più e da già da millenni gli uomini sapevano che da semi abbandonati nascevano nuove piante.

Quali possono essere i motivi per cui può essere avvenuto tutto questo? Esaminiamo alcune motivazioni.

1. Aumento della popolazione. Non può essere questo il motivo. Certo, ad esempio nell'area della “Mezzaluna Fertile” erano nati i primi villaggi ma la densità di popolazione, abbastanza alta per dei cacciatori – raccoglitori, non era certo paragonabile a quella tipica di un'economia agricola; inoltre i dati dimostrano che un massiccio aumento di popolazione è avvenuto solo dopo l'adozione dell'agricoltura.

Da notare che l'aumento demico c'è stato nonostante una riduzione della speranza di vita e della qualità della salute rispetto ai cacciatori – raccoglitori. Il motivo di questa apparente contraddizione è semplice: una popolazione agricola è stanziale, mentre un numero eccessivo di individui molto giovani non autonomi negli spostamenti ostacola i movimenti continui di una banda di cacciatori – raccoglitori.

Insomma, con l'agricoltura la presenza di tanti giovani non era più una limitazione e addirittura si poteva configurare come un “plus” in quanto forniva più braccia per lavorare la terra. Inoltre, a riprova del fatto che l'adozione dell'agricoltura precede l'aumento della popolazione, le zone dove prima della recente colonizzazione europea vivevano i cacciatori – raccoglitori erano caratterizzate da bassa densità abitativa. Il confronto in epoca precolombiana fra la densità di popolazione delle pianure degli Stati Uniti dove vigeva una economia di caccia e raccolta con l'agricolo Messico è illuminante al proposito. Ma, appunto, l'aumento di popolazione è una conseguenza, non una causa, dell'origine dell'agricoltura

2. anche il sovrasfruttamento delle risorse è una ipotesi non troppo fondata, data la ampiamente dimostrabile versatilità alimentare delle bande di cacciatori – raccoglitori e il loro numero esiguo nei confronti della biomassa esistente.

3. cambiamenti climatici: è possibile che agricoltura e pastorizia siano risposte ad un periodo climatico particolare in cui la caccia e la raccolta non fornivano più le risorse necessarie al sostentamento?

Sì, non solo è “possibile”, ma è praticamente certo..

L'agricoltura si impose quando, finito lo stadio di Bolling – Allerod, arrivò una fase molto secca e fredda in Europa, Mediterraneo e Medio Oriente, lo “Younger Dryas”, dal nome della pianta Dryas octopetala (il Canedrio alpino), che caratterizzava le tundre artiche dell'epoca.

Lo Younger Dryas occupa un lasso di tempo di 1.300 anni, tra 12.800 e 11.500 BP. Ne avevo parlato qui.

Riassumendo in breve quel post, appare evidente, in prima battuta, che lo Younger Dryas sia stato provocato dal blocco della circolazione termoalina, come gli Eventi di Heinrich.

Ma qui non siamo davanti ad un evento di Heinrich perchè manca nell'Atlantico Settentrionale la sedimentazione tipica associata a queste condizioni. Ma perchè si è interotta la circolazione termoalina? Probabilmente a causa di un massiccio afflusso di acque fredde nel bacino.

Ed è altrettanto probabile che questa fonte sia stata trovata: lo svuotamento improvviso di un grande lago posto all'incirca a cavallo dell'attuale confine fra Canada e USA, il lago Agassiz, che vediamo nella figura. Queste acque, molto fredde, si sarebbero riversate improvvisamente nell'Atlantico probabilmente lungo il fiume San Lorenzo o un po' più giù, nella zona di New York, lungo le attuali valli dei fiumi Mohawk e Hudson, provocando l'interruzione della circolazione termoalina.

Paradossalmente la causa di questo evento è proprio la deglaciazione: sia perchè il lago cresceva di livello grazie all'acqua proveniente dallo scioglimento dei ghiacciai, sia perchè ad oriente aveva come spalla la calotta glaciale laurentide. Quando la spalla crollò per l'aumento delle temperature ed il conseguente indebolimento della calotta, il lago si è svuotato quasi completamente (ne restano ad oggi dei residui: il lago Manitoba e il lago Winnipeg ad esempio).

Comunità come quella di Abu Hureyra, che si stima essere arrivata ad almeno 400 persone, “funzionavano” bene durante quel felice periodo che è stato lo stadio di Bolling – Allerod e che potrebbe aver dato vita al mito dell'Età dell'Oro e a quello del Paradiso Terrestre. 
Ma non erano attrezzata contro un peggioramento climatico, soprattutto ad un crollo delle precipitazioni.

E infatti Abu Hureyra fu poi abbandonata all'inizio dello Younger Dryas, quando le foreste che avevano coperto la zona si sono ritirate a causa del freddo e della siccità.

Quando il sito fu rioccupato, sono evidenti le tracce di coltivazione.

In altri siti si vede come le prime forme domesticate di grano comparvero proprio durante lo Yunger Dryas, ad esempio nella Turchia meridionale (ne parlano anche Haldorsen ed altri Autori in un lavoro di quest'anno sulla rivista “The Holocene”).

Quando più di mille anni dopo (circa 11.500 anni fa) ripresero le precipitazioni, ormai l'agricoltura era divenuta una pratica comune e questa attività si espanse molto velocemente. 

In particolare l'arrivo degli agricoltori in Europa è contrassegnato dalla presenza della “ceramica a bande lineari”, che a partire dal VI millennio AC mostra una espansione verso nordovest a partire dai Balcani, anche grazie al riscaldamento climatico dell'Olocene inferiore.

I pregiudizi che impoveriscono il dibattito sul clima ed il ruolo dei gas serra sul riscaldamento globale

L'unica costante del clima sul nostro pianeta è il cambiamento. O, meglio, il clima cambia di continuo, con velocità più o meno alte, praticamente da quando la Terra si è formata. Oggi il dibattito sul clima e sui suoi cambiamenti odierni è imperniato sulle polemiche fra chi pensa che l'umanità non incida sul clima e chi invece lo sostiene. Ci sono interessi economici in ballo che definire enormi è dire poco, intere economie che si basano sullo sfruttamento dei combustibili fossili, modelli di stili di vita e di sviluppo (e anche di decrescita, lasciamo perdere) incredibilmente divergenti. Sul gruppo Facebook di Dibattito Scienza abbiamo iniziato una discussione sul clima che mi spinge un po' fuori dal letargo delle ferie estive e desidero quindi riassumere il mio punto di vista sulla questione e quanto si ricava dalla Geologia. Preciso che qui non mi occupo di quello che potrà succedere in futuro. Non lo so. Certo, ho le mie impressioni e i miei convincimenti, ma non hanno nulla a che fare con quanto voglio scrivere ora e cioè il perchè il dibattito sul clima oggi non mi piace e quale è stato fino ad oggi il ruolo dei gas – serra sulla storia della Terra.

Parto con una premessa che reputo necessaria: le differenze fra climatologia e meteorologia.

La meteorologia si occupa del tempo dei prossimi giorni (o, meglio, del tempo che dovrebbe esserci). La climatologia ci dice l'andamento generale del clima: banalmente, la distribuzione media mdi temperature e precipitazioni in una data località. A parte questo esempio semplice, quasi intuitivo, in realtà gli studi sono piuttosto fini e spesso riguardano aspetti estremamente particolari, specialmente confrontando il clima di oggi con quello del passato più o meno prossimo e cercando di capire come questi ed altri parametri si sono evoluti nel passato e come si evolveranno nel futuro.

Entrambe le discipline si avvalgono di modellizzazioni fra le più raffinate che la Scienza e la tecnologia sono capaci di produrre.

LE COSE DEL DIBATTITO SUL CLIMA CHE NON MI PIACCIONO

Come ho già avuto modo di dire il dibattito sul clima non mi piace. Non mi piace non perchè io sia un negazionista (lo ero, ma ho cambiato idea) ma per il modo in cui si svolge.

Mi spiego:

- prima di tutto perchè ci mettono la bocca un po' tutti: un biologo o un chimico difficilmente intervengono “ufficialmente” su dibattiti sui terremoti che dovrebbero essere “roba da geologi” o da geofisici (purtroppo sulla geofisica intervengono anche troppo i fisici, con conseguenze spesso drammatiche, a parte eccezioni come il Mucciarelli che “sa” di Geologia...). Idem i geologi per questioni di chimica “brutale”... cioè ciascuno interviene sul suo campo perchè si sente – giustamente – autorevole sul proprio terreno.

Ora succede che ci sono la Fisica, la Matematica, la Chimica, la Biologia, le Scienze della Terra etc etc e ci sono le facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali, i Corsi di Laurea in Fisica, Chimica, Scienze della Terra etc etc. Però Climatologia e Meteorologia non hanno dei corsi di laurea appositi, forse fatte salve eccezioni che non conosco, non essendo del settore (se qualcuno ne è a conoscenza me lo segnali pure!).

Per questo ci sono i climatologi, ma ci sono tanti altri ricercatori di tanti altri campi che mettono bocca sulla questione.

Un anno fa un gruppo di climatologi, per descrivere la questione, fece un paragone calzante: se avete un problema al cuore andate dal dentista o dal cardiologo? Ecco, il dibattito sul clima oggi è un po' questo, come se, di fronte ad una malattia cardiaca ci fossero dentisti, neurologi od ortopedici a proclamare che i cardiologi non hanno capito una emerita mazza mentre loro sì, hanno la soluzione

- una seconda questione è che se uno vuole trovare prove che il riscaldamento in atto sia di origine antropica le trova. Ma anche chi sostiene che il cambiamento sia naturale le trova. Perchè? Banalmente, perchè ai cambiamenti climatici in atto concorrono sia cause naturali che cause antropiche. Quale sia la percentuale di una o dell'altra esula dagli scopi di questo post

- la seconda questione ne trascina una terza: il dibattito scientifico si svolge sulle basi del più bieco manicheismo: chi sostiene che i cambiamenti climatici sono di natura antropica in generale tende a denigrare coloro che sostengono il contrario e mostra tutta una serie di dati che dimostrano la sua tesi, senza annotare quelli che fanno pensare ad una origine naturale di una parte del global warming. Chi invece sostiene la tesi che i cambiamenti sono di origine naturale fa esattamente il contrario in maniera speculare.

Cioè, tutti, sostenitori dell'antropicità del global warming e negazionisti si comportano in un modo curioso, scientificamente parlando: partono dalle conclusioni cercando fenomeni che diano loro ragione e evitando di parlare di fenomeni che gli danno torto

La stessa cosa succede parlando di schieramenti:

- in politica: generalmente “a sinistra” si tende più a dare colpa all'Umanità, a “destra” alla Natura

- nella società: gli ambientalisti danno la colpa all'Umanità, chi invece fa riferimento all'apparato industriale propende per una origine naturale.

Anche in questo caso ciascuno cita esclusivamente quello che gli fa comodo. Particolarmente divertenti le connessioni fra antievoluzionisti e negazionisti. Ne avevo parlato qui.

Quindi il dibattito sul clima è pesantemente influenzato molto spesso da ignoranza specifica della materia da parte di chi ne parla e dai suoi preconcetti che non sono scientifici, ma culturali.

E quando alla Scienza si mischiano ideologie e pregiudizi da un dibattito scientifico ci si può attendere proprio ben poco...

Quello che è vero è che qualche tempo uno studio evidenziò che oltre il 95% dei lavori su riviste scientifiche (ovviamente si parla di quelli scritti da climatologi...) parlano di global warming indotto dall'attività umana. La percentuale diminuisce drasticamente prendendo giornali e blog; in questo caso è evidente il ruolo del complesso industriale, in particolare, ma non solo, quello dell'industria petrolifera (ma và... chi se lo aspetterebbe???). E si arriva a cose tipo la Sarah Palin che spera in un aumento del global warming “perchè così in Alaska staremo meglio”.

INFLUENZE ASTRONOMICHE SUL CLIMA TERRESTRE

Sun is the same in a relative way but you're older
shorter of breath and one day closer to death. 

Così recita Time dall'inarrivabile The Dark side of The Moon dei Pink Floyd. Un confronto in due versi sulla velocità delle trasformazioni del fisico durante la vita umana rispetto alla vita del Sole.

Ignoro quali fossero le informazioni sulla dinamica solare di Roger Waters e compagnia, però questo non è del tutto vero, almeno a scala un po' maggiore di quella del giorno. A scala umana gli unici cicli di attività solare che si riescono a percepire, sia pure non direttamente, sono quelli undecennali (e ora vari imbecilli stanno prefigurando chissà quali scenari per un normalissimo capovolgimento del campo magnetico solare). Avevo parlato della scoperta dei cicli undecennali del Sole e come influenzavano l'attività umana tra il XVIII e il XIX secolo commentando il libro “I re del Sole”, la storia della astronomia solare Altri cicli sono visibili usando la paleoclimatologia e l'alternanza di fasi più fresche e fasi più temperate negli ultimi millenni viene principalmente spiegata con oscillazioni della attività solare. Ci sono ad esempio forti indizi che la piccola era glaciale corrisponda ad un periodo di attività solare relativamente debole.

Ci sono poi i cicli di Milankovitch che legano una componente della variazione delle temperature a cambiamenti in alcuni parametri dell'orbita terrestre.

FATTORI CLIMATICI TERRESTRI

Ovviamente oltre a fattori astronomici, anche fattori tipicamente terrestri influenzano il clima. Per esempio la copertura nuvolosa, la presenza di calotte glaciali, la quantità di gas – serra e la distribuzione delle terre emerse (che influenza direttamente le 3 caratteristiche viste sopra):

- la copertura nuvolosa diminuisce la temperatura sul pianeta perchè filtra buona parte della radiazione solare in arrivo

- la presenza di calotte polari conserva il freddo (e l'elevato potere riflettente di superfici bianche agisce come la copertura nuvolosa: rimanda nello spazio buona parte della radiazione incidente)

- la quantità di gas – serra regola la quantità di calore che l'atmosfera può trattenere. È significativo come la calotta glaciale antartica inizi a formarsi durante il processo di avvicinamento del continente al polo sud e come la formazione della calotta settentrionale inizia più tardi quando anche l'Eurasia e il Nordamerica si portano sempre più a nord

Interessante è notare che una disposizione con poche e grandi masse continentali promuova periodi aridi mentre un numero maggiore di masse continentali piccole si accompagni a periodi con forti precipitazioni, perchè aumenta la lunghezza complessiva delle linee di costa. In questo secondo caso è possibile una diminuzione dei gas – serra a causa della maggiore fissazione di  CO₂ nelle rocce per il maggiore tasso di alterazione dei silicati.

I GAS – SERRA E IL GLOBAL WARMING

Il ruolo dei gas – serra nella storia della Terra è molto importante. Solo grazie all'alta concentrazione di CO₂ nella atmosfera primordiale il nostro pianeta è riuscito a mantenere acqua liquida, visto che il Sole era molto più debole di oggi. Ancora 800 milioni di anni fa, con la nostra stella più debole del 6% rispetto ad oggi, due glaciazioni globali furono rese possibili semplicemente perchè, per cause ancora non chiarite, la quantità di biossido di Carbonio scese da 1800 a 500 parti per milione (oggi mentre scrivo è 400).

Una cosa importante da sottolineare è che i circa 100 milioni di tonnellate annue di CO₂ emessa dai vulcani vengono consumate dal Sistema – Terra. Anzi, dal Mesozoico ad oggi il tenore di Biossido di Carbonio è diminuito parecchio, il che alla fine ha contribuito insieme ai movimenti dei continenti ad innescare la fase glaciale che perdura per l'Antartide dall'Oligocene, per l'Artide da un po' dopo.

I sistemi che ”consumano” il gas emesso dai vulcani sono molti: la fotosintesi clorofilliana, la deposizione delle rocce carbonatiche (calcari, dolomie), l'alterazione chimica dei silicati, il sequestro nei giacimenti di idrocarburi e di carboni, nel permafrost ,nelle acque e nei sedimenti e la scomparsa dei sedimenti marini lungo le zone di subduzione. Alcune di queste condizioni valgono anche per il Metano, per il quale si devono aggiungere gli idrati nei fondi marini delle zone subpolari.

Quindi l'attività vulcanica “regolare” non è in grado di rifornire l'atmosfera terrestre di tutto il biossido di Carbonio che le occorre per stabilizzarne il quantitativo.

Per farlo occorre una maggiore quantità di magmi, quelli prodotti dai cosiddetti “Flood Basalts”: si tratta di un vulcanismo particolare, in cui in poche centinaia di migliaia di anni vengono messi in posto con conseguenze drammatiche per la vita, anche milioni di kilometri cubi di magma. Sono le cosiddette “Large Igneous Provinces”, che arrivano a immettere in atmosfera, sia pure per periodi geologicamente molto brevi, una quantità annua di CO₂ 40 volte maggiore di quella ordinaria.

E difatti molti Autori legano le alte temperature dell'inizio del Triassico e in tutto il Mesozoico alle grandi emissioni di CO₂ legate alla grande quantità di espandimenti basaltici che si è registrata in quella parte della storia della Terra.

Oltre alla maggiore estinzione di massa di sempre, anche il definitivo scioglimento della calotta polare del Permo – Carbonifero alla fine del Permiano, 250 milioni di anni fa, è stata guidata dall'aumento dei gas – serra in atmosfera, proveniente dalle violente eruzioni che hanno messo in posto i trappi siberiani, una mostruosa serie di espandimenti basaltici a est degli Urali tra l'Oceano Artico ed il Kazakistan.
Un altro esempio di incremento delle temperature, accompagnato da altri fenomeni, è il passaggio Paleocene - eocene, ne ho parlato qui.

Le Large Igneous Provinces (in sigla LIP) sono anche la causa delle maggiori estinzioni di massa, anche di quella dei dinosauri: oggi l'ipotesi dell'asteroide rimane ancora molto popolare fra una parte degli scienziati e in generale nell'opinione pubblica ma molti studi hanno dimostrato che l'asteroide è caduto sì, ma centinaia di migliaia di anni prima e che c'è una “curiosa” concomitanza fra estinzioni di massa e vulcanismo da Large Igneous Province. Ne ho parlato spesso su Scienzeedintorni ma anche in una "cafferenza", una conferenza del Caffe-scienza di Firenze, il cui video si trova qui.

L'EQUIVOCO DELLA CAROTA VOSTOK

Quindi un legame fra temperature globali e quantità di gas serra è evidente alla scala geologica dei tempi: abbiamo visto come un tenore di CO₂ atmosferica molto maggiore di quello odierno ha evitato che la Terra si ghiacciasse quando il Sole era più debole di oggi, le alte temperature dell'inizio del Triassico sono dovute alla enorme quantità di CO₂ proveniente dalle eruzioni dei trappi siberiani, così come quelle fra Giurassico e Cretaceo.

Ma se prendiamo la carota Vostok, una carota di ghiaccio prelevata in Antartide che ha consentito di ricavare temperature e quantità di CO₂ e CH₄ degli ultimi 400.000 anni, spesso sembra che le quantità di gas serra siano conseguenze della temperatura e non viceversa.

Ciò viene portato in pompa magna dai sostenitori del fatto che i gas – serra non influenzano le temperature globali ma sia il contrario.

La realtà è molto diversa. Un aumento della radiazione solare provoca un parziale scioglimento dei ghiacci; la risposta è quindi una diminuzione dell'area coperta dalle calotte glaciali e la liberazione in atmosfera di CO₂ e CH₄ provenienti da quella parte di ghiacci, permafrost e gas idrati che sono svaniti. Inoltre la minore riflettività di acqua e terraferma quando sono libere dai ghiacci consente un maggiore assorbimento di calore solare rispetto a quando la superficie era ghiacciata.

Quando la quantità di radiazione solare diminuisce al punto di compensare la maggior quantità di calore assorbita nelle alte latitudini, si instaura un meccanismo opposto: aumentano le superfici coperte da ghiacci, permafrost e nei fondi marini dai gas idrati, il che provoca un intrappolamento di gas – serra per cui il loro tenore nell'atmosfera diminuisce.

Quindi queste variazioni nel tenore di gas – serra amplificano le variazioni indotte dai cicli astronomici e per questo sono i tenori di gas – serra ad andare a rimorchio delle temperature e non vice versa.

Per questo non si può prendere la carota Vostok come esempio del rapporto fra temperature e quantità di gas – serra nell'atmosfera, specialmente in periodi in cui non ci sono calotte glaciali.

CONCLUSIONE

È innegabile che in questi ultimi secoli, a partire dall'inizio del XIX secolo, c'è in corso un riscaldamento di origine naturale (astronomica, per le pulsazioni dell'attività solare e per le variazioni nella geometria dell'orbita terrestre).

È comunque accertato che, grazie allo studio di analoghe situazioni indotte da fenomeni naturali, l'immissione di gas – serra nell'atmosfera dovuta alle attività umane incrementi il loro quantitativo in maniera troppo consistente per non avere conseguenze a carattere globale (almeno 300 volte superiore al ritmo naturale e 30 volte superiore a quello di una attività di LIP) innestando un forte disturbo nei confronti delle variazioni naturali delle temperature, aggiungendo al trend naturale oggi in atto una componente antropica estremamente significativa, probabilmente maggiore di quella naturale.

Questo è quello che si vede con le Scienze della Terra.

Quanto in percentuale la Natura e l'Umanità influiscano sul global warming e se sia possibile bloccarlo sono invece risposte che devono essere date da altri. I climatologi, appunto.