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Un’acqua di 20000 anni ritrovata in alcune rocce profonde nell’arcipelago delle Maldive

Reading Time: 6 minutes

livello elementare
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ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: 20000 ANNI ORSONO
AREA: OCEANO PACIFICO
parole chiave: acqua fossile, carotaggi
.

laguna del ghiacciaio di jokulsarlon, Islanda

Vi siete mai chiesti come era il nostro pianeta ventimila anni fa? Ci si avvicinava alla fine di una lunga era glaciale incominciata circa 110.000 anni fa che terminò all’incirca tra il 9.600 e il 9.700 a.C.; un epoca che viene chiamata l’ultimo periodo massimo glaciale (in inglese Last Glacial Maximum o LGM).

Se lo avessimo visto dallo spazio il nostro pianeta sarebbe apparso molto diverso dalla configurazione attuale; in questo periodo tutta l’Europa settentrionale, la maggior parte del Canada e la metà settentrionale della Russia, il Tibet e gran parte del Kashmir erano avvolti da enormi ghiacciai che ricoprivano la maggior parte dell’arcipelago britannico (esclusa l’estremità meridionale della Gran Bretagna), l’Islanda, l’area alpina, parte della Pianura Padana italica. Altri ghiacciai di dimensioni minori si formarono in Africa sui monti dell’Atlante e sui Monti Bale in Etiopia. Nell’emisfero meridionale, il ghiacciaio patagonico ricopriva il Cile meridionale fino al 41º parallelo sud, oltre che l’altopiano andino. Attorno ai ghiacciai vi erano vaste distese di permafrost che ricoprivano l’Eurasia fino alla latitudine di Pechino. In Nord America l’estensione della copertura di permafrost non era invece così ampia e ricopriva pochi chilometri a sud dei ghiacciai. Un epoca molto interessante e non solo per i paleologi. 

Normalmente segni di quel periodo si ritrovano nelle rocce antiche, sotto forma di fossili e sedimenti del fondale marino, ma oggi parliamo di qualcosa di ben diverso. Un gruppo di ricercatori sembra aver trovato in un’antica formazione rocciosa dall’Oceano Indiano una testimonianza di quell’epoca lontana molto particolare, un deposito di acqua di mare di 20.000 anni. Secondo questi scienziati, che hanno descritto il ritrovamento in uno studio pubblicato nel numero di luglio 2019 della rivista Geochimica et Cosmochimica Acta, rappresenta il primo residuo diretto di quell’antico oceano durante l’ultima glaciazione della Terra.

Durante l’LGM, sia il livello del mare che la percentuale di carbonio nella nostra atmosfera erano sostanzialmente inferiori a quelli che vediamo oggi. Non conosciamo ancora che cosa comportò per il nostro pianeta a parte che l’oceano assorbì il carbonio che venne immagazzinato negli oceani. Il livello del mare più basso portò ad un aumento della salinità ed in concomitanza sia a cambiamenti fisici delle correnti oceaniche su larga scala sia alle formazione di campi di ghiaccio marino, contribuì all’assorbimento del carbonio atmosferico. Questo processo, ancora in atto,  cattura il biossido di carbonio dall’atmosfera e lo mantiene in forma solida o liquida nelle acque.

Dobbiamo pensare che i livelli del mare variarono moltissimo nelle ere geologiche. Per averne un’idea basta guardare il diagramma sottostante relativo agli ultimi 140000 anni che presenta un minimo nell’ultimo periodo massimo glaciale.

Una scoperta straordinaria
I ricercatori hanno trovato l’acqua mentre, durante la Spedizione 359 del Programma Internazionale di Scoperta dell’Oceano, prelevavano dei campioni di sedimento da dei depositi di calcare sottomarini che compongono l’arcipelago delle Maldive. I carotaggi raccolti sono stati introdotti in una pressa idraulica che ne ha spremuto l’umidità residua dai pori. Le analisi hanno sorprendentemente mostrato significative variazioni lineari della concentrazione di cloruro δ-O-18 e δ D con, rispettivamente, valori di 25 mM, 1,2 ‰ e 9 ‰. Inoltre, le concentrazioni di stronzio fluido nei pori e i rapporti isotopici di calcio sono risultate fortemente anti-correlati l’uno con l’altro.

In pratica, le inversioni in queste proprietà geochimiche indicano l’esistenza di diverse masse d’acqua interstiziali fra le rocce.
Queste variazioni sono interpretate come rappresentative delle diverse età e delle storie reattive delle acque giovani (Pleistocene e Olocene) che avanzarono attraverso le formazioni sedimentarie molto più antiche. In particolare, le elevate concentrazioni di cloruro e i rapporti isotopici dell’acqua suggeriscono che l’acqua marina dell’ultimo periodo massimo glaciale si sia preservata nel sottosuolo, dove occupa oltre 400 metri della colonna di sedimento entro sedimenti del medio-tardo Miocene.

Quando i ricercatori hanno testato la sua composizione sono rimasti sorpresi dalla scoperta di quest’acqua estremamente salata; molto più salata rispetto a quella dell’odierno Oceano Indiano. In realtà tutti i test effettuati hanno indicato che i componenti provenivano da un periodo in cui l’oceano era significativamente più salato, più freddo e più clorurato – esattamente come si pensa fosse stato durante l’ultimo periodo massimo glaciale quando i livelli del mare si trovavano ben al di sotto dei livelli attuali.

In precedenza, tutto quello che dovevamo ricostruire l’acqua di mare dell’ultima era glaciale erano indizi indiretti, come i coralli fossili e le firme chimiche dei sedimenti sul fondale marino“, ha affermato a Phys.org Clara Blättler, assistente professore di scienze geofisiche all’Università di Chicago, che studia la storia della Terra usando la geochimica degli isotopi. “… da tutte le indicazioni, sembra abbastanza chiaro che ora abbiamo un campione reale di questo oceano di 20.000 anni” ha sottolineato Blättler.

Il team di ricerca è supportato dalla nave di ricerca oceanografica JOIDES RESOLUTION, equipaggiata con una trivella che può estrarre carotaggi di roccia lunghi più di un miglio da un massimo di tre miglia sotto il fondo marino.

Gli scienziati aspirano l’acqua dai sedimenti raccolti o usano una pressa idraulica per spremerla dai sedimenti. La ricerca è intesa a ricostruire l’ultima era glaciale per meglio comprendere gli schemi che ne hanno guidato la circolazione, il clima e le condizioni meteorologiche che, essendo molto diversi dagli attuali, ci potrebbero aiutare a comprendere come il clima del pianeta cambierà in futuro.

Come abbiamo raccontato in altri articoli la circolazione oceanica è infatti un fattore primario per la mitigazione del clima. 

Curiosità
Non ultimo vale la pena di ricordare che un italiano, Cesare Emiliani, considerato il padre della paleoceanografia, nel 1955 pubblicò un articolo sul Journal of Geology intitolato “Pleistocene Temperatures“.

Questo articolo, che lo rese famoso in tutto il mondo, presentava le sue ricerche sulle temperature degli oceani durante i periodi glaciali. In particolare, Emiliani ipotizzò che le ere glaciali dell’ultimo milione e mezzo di anni furono un fenomeno ciclico, supportando l’ipotesi di Milanković in merito alle oscillazioni periodiche del clima (note come cicli di Milanković) che danno una possibile spiegazione del ripetersi delle glaciazioni avvenute nella storia della Terra. Secondo la sua teoria tre fattori astronomici relativi ai movimenti della Terra, quando in fase, possono dare luogo a glaciazioni con una periodicità di circa ogni 100 000 anni. Sebbene la teoria di Milanković sui cambiamenti climatici non sia ancora stata provata, essa rivoluzionò le idee relative alla relazione tra gli oceani e le glaciazioni ed aprì molte ipotesi sulla lettura dei cambiamenti climatici.

Riepilogando, la scoperta di queste acque rappresenta un archivio unico della storia del pianeta che offre la possibilità di analizzare attraverso le analisi dell’acqua di mare glaciale più antica le variazioni climatiche al termine dell’ultima glaciazione.
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Fonte
Clara L. Blättler et al. “Advected glacial seawater preserved in the subsurface of the Maldives carbonate edifice“, Geochimica et Cosmochimica Acta (May 9, 2019).  doi.org/ 10.1016/j.gca.2019.04.030

 

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