{"id":40010,"date":"2020-03-15T00:04:09","date_gmt":"2020-03-14T23:04:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=40010"},"modified":"2026-01-13T09:42:45","modified_gmt":"2026-01-13T08:42:45","slug":"la-scoperta-delle-variazioni-climatiche-a-scala-geologica-parte-iii-di-leonardo-sagnotti-ingv","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/40010","title":{"rendered":"La scoperta delle variazioni climatiche a scala geologica – parte III"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 7<\/span> minuti<\/span><\/span>

–<\/span>
\nlivello medio<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: GEOLOGIA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: CLIMATOLOGIA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: variazioni climatiche
\n.<\/span>
\n.<\/span>
\nA partire dagli anni \u201950 del XX secolo, due passaggi fondamentali portarono ad una rivoluzione nelle conoscenze sulla successione dei periodi glaciali del Quaternario e sulla storia climatica del nostro pianeta in generale. Il primo passo \u00e8 dovuto allo sviluppo di nuovi metodi geochimici per l\u2019analisi dei carbonati, il secondo \u00e8 lo sviluppo di ricerche sistematiche sui sedimenti dei fondali marini e oceanici.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Nuovi metodi geochimici per l\u2019analisi dei carbonati<\/span><\/strong>
\nIl primo passo si deve ad Harold Urey<\/span><\/strong>, chimico statunitense vincitore del premio Nobel per la chimica nel 1934 per la scoperta del deuterio (l\u2019isotopo dell\u2019idrogeno di massa atomica doppia rispetto all\u2019idrogeno normale, in quanto il nucleo del suo atomo \u00e8 composto da un protone e da un neutrone).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Harold Urey<\/span><\/strong><\/p>\n

Nel 1946 Urey<\/span><\/strong> stava studiando un metodo per distinguere i carbonati marini da quelli di acqua dolce. Lo scienziato scopr\u00ec che la temperatura aveva un considerevole effetto sulla composizione degli isotopi del carbonato di calcio (CaCO3<\/sub>). Nell\u2019acqua di mare infatti, l\u2019ossigeno \u00e8 costituito per circa il 99.8%<\/span><\/strong> da O16<\/sup><\/span><\/strong> (l\u2019isotopo dell’ossigeno pi\u00f9 leggero e pi\u00f9 abbondante, in cui il nucleo atomico \u00e8 costituito da otto protoni e otto neutroni) e per circa lo 0.2% da O18<\/sup><\/span><\/strong>, un isotopo pi\u00f9 pesante (in cui il nucleo atomico \u00e8 costituito da otto protoni e dieci neutroni). Urey,<\/span><\/strong> studiando la concentrazione della loro composizione isotopica, cap\u00ec dunque di avere a disposizione un metodo geochimico originale per poter stimare le temperature dell\u2019acqua.
\n<\/span><\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Il passo successivo fu quello di applicare queste tecniche per lo studio delle variazioni climatiche registrate nei sedimenti marini.<\/b> <\/span>Il contributo fondamentale in questo senso si deve a Cesare Emiliani<\/span><\/strong>, uno scienziato italiano che si laure\u00f2 in geologia a Bologna nel 1945, specializzandosi poi in micropaleontologia.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Cesare Emiliani<\/span><\/strong><\/p>\n

Emiliani<\/span><\/strong> applic\u00f2 e svilupp\u00f2 il metodo di Urey allo studio della composizione isotopica dell\u2019ossigeno nei gusci calcarei dei microfossili (foraminiferi planctonici<\/span><\/strong>) in sedimenti di mare profondo (carotaggi) provenienti da perforazioni effettuate nell\u2019Atlantico, nei Caraibi e nel Pacifico. Nel 1955 Emiliani scopr\u00ec che la composizione isotopica dell\u2019ossigeno (il rapporto tra gli isotopi O18<\/sup> e O16<\/sup><\/span><\/strong>) dei gusci variava periodicamente di una quantit\u00e0 oscillante attorno allo 0.2%. Stim\u00f2 che circa il 60% di questa variazione fosse dovuto al variare della temperatura dell\u2019oceano. Nel 1957, Emiliani correl\u00f2 le variazioni di temperatura, dedotte dall\u2019analisi isotopica dei gusci di foraminiferi, con le epoche glaciali ed interglaciali di Penck e Bruckner. Introdusse gli \u201cstadi marini isotopici<\/span><\/strong>\u201d quali traccianti delle oscillazioni del clima nel passato, che sono usati ancora oggi per la cronologia geochimica<\/span><\/strong>.<\/p>\n

In particolare, s<\/span>tabil\u00ec che le Ere glaciali dell\u2019ultimo milione di anni sono stati un fenomeno ciclico, dando forte supporto all\u2019ipotesi di Milankovic, e rivoluzionando le idee relative alla storia della relazione tra gli oceani e le glaciazioni.<\/span><\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nicholas John Shackleton<\/span><\/strong><\/p>\n

Nel 1967 Nicholas John Shackleton<\/span> <\/strong>dimostr\u00f2 come il metodo utilizzato da Emiliani per misurare le temperature dell\u2019acqua, in base al rapporto isotopico dell\u2019ossigeno, fosse parzialmente errato e che la variazione del rapporto isotopico dell\u2019ossigeno nell\u2019acqua di mare<\/span> <\/strong>in realt\u00e0 era stato principalmente influenzato dall\u2019espansione e dal ritiro delle calotte glaciali sui continenti.<\/p>\n

In sostanza, Shackleton<\/span><\/strong> mise in evidenza che, oltre agli effetti dovuti alla temperatura dell\u2019acqua, le variazioni del volume di ghiaccio che si accumula sulla terra ferma durante i periodi glaciali svolgono un ruolo preponderante nel determinare la variazione del rapporto O18<\/sup> \/ O16<\/sup> nell\u2019acqua di mare<\/span><\/strong>.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Rappresentazione schematica del meccanismo di arricchimento in O18<\/sup> dell\u2019acqua di mare durante i periodi glaciali (sotto), rispetto ai periodi non glaciali (sopra). Il fenomeno \u00e8 dovuto al fatto che l\u2019acqua che evapora \u00e8 praticamente priva dell\u2019isotopo pi\u00f9 pesante dell\u2019ossigeno (O18<\/sup>), che resta nell\u2019acqua di mare. L\u2019acqua leggera tende poi a precipitare sotto forma di neve e alimenta i ghiacciai continentali in espansione durante i periodi glaciali.         diagramma estratto    da http:\/\/www.columbia.edu\/~vjd1\/stable_isotopes.htm<\/a><\/span> <\/strong><\/p>\n

Questo avviene in quanto durante l\u2019evaporazione l\u2019isotopo pi\u00f9 pesante (O18<\/sup><\/span><\/strong>) tende a rimanere nell\u2019acqua dell\u2019oceano. L\u2019isotopo pi\u00f9 leggero (O16<\/sup><\/span><\/strong>) invece si concentra nel vapore acqueo che precipita poi sotto forma di neve sui continenti, alimentando i ghiacciai in espansione durante i periodi glaciali.<\/p>\n

Sviluppo di ricerche sistematiche sui sedimenti dei fondali marini e oceanici<\/span><\/strong>
\nIl fondamentale passo successivo per la comprensione delle variazioni del clima su scala di tempo geologica registrate nei sedimenti marini si deve a Hays, Imbrie e Shackleton<\/span><\/strong>.  Nel 1976 dimostrarono che il ritmo delle variazioni che si possono osservare nelle successioni sedimentarie marine hanno periodicit\u00e0 compatibili con le variazioni cicliche nella geometria dell\u2019orbita terrestre descritte dai calcoli di Milankovi\u0107.<\/span><\/strong><\/p>\n

Questa osservazione permise di riconciliare le evidenze geologiche delle variazioni climatiche con le previsioni della teoria di Milankovi\u0107. Venivano cos\u00ec superate le difficolt\u00e0 che avevano impedito di correlare direttamente le variazioni della radiazione solare incidente, dovute ai moti dell\u2019orbita terrestre, con le deduzioni dei geologi della prima met\u00e0 del XX secolo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Particolare della successione della successione stratigrafica della \u201cscalinata dei turchi\u201d (Punta di Maiata, Sicilia) \u2013 foto dell\u2019autore<\/span> <\/strong><\/p>\n

Oggi \u00e8 ben noto che queste variazioni sono visibili in alcune successioni sedimentarie attualmente esposte in superficie. Un esempio \u00e8 il caso della famosa Scalinata dei turchi<\/span> <\/strong>sulla costa meridionale della Sicilia.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Si distinguono inoltre chiaramente degli strati bianchi pi\u00f9 spessi e resistenti all\u2019erosione (che vanno a formare i \u201cgradini\u201d della scalinata) e che rappresentano i cicli di eccentricit\u00e0 con periodicit\u00e0 di 100mila anni. Particolare della successione della successione stratigrafica della \u201cscalinata dei turchi\u201d (Punta di Maiata, Sicilia) \u2013 foto dell\u2019autore<\/span> <\/strong><\/p>\n

Qui \u00e8 evidente una tipica alternanza di strati con colori diversi. Si tratta di una sequenza di sedimenti carbonatici a grana fine deposta in mare aperto nel corso del Pliocene<\/span><\/strong>, intorno ai tre milioni di anni. In questa successione stratigrafica si osserva una ripetizione ciclica di variazioni di colore, secondo una \u201cquadripletta\u201d grigio – bianco – marrone – bianco, che rappresentano un ciclo di precessione con durata pari a circa 23 mila anni.<\/p>\n


\nLa perforazione dei fondali<\/span>
\n<\/span><\/strong>Il progressivo sviluppo dei progetti di perforazione dei fondali oceanici ha poi consentito la ricostruzione via via pi\u00f9 dettagliata della variazione dei rapporti isotopici dell\u2019ossigeno nel tempo geologico e dunque di comprendere la storia climatica del nostro pianeta con sempre maggior dettaglio e per periodi di tempo sempre pi\u00f9 estesi. <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Distribuzione dei siti di perforazione scientifica nell\u2019ambito dei progetti internazionale di perforazione oceanica (DSDP, ODP, IODP), dal 1968 od oggi – da https:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Integrated_Ocean_Drilling_Program<\/a><\/span> <\/strong><\/p>\n

La sintesi della ricostruzione della storia climatica nel corso del Cenozoico \u00e8 illustrata nella figura sottostante, che conclude questa rassegna.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Variazione del rapporto isotopico dell\u2019ossigeno durante il Cenozoico da Zachos et al. (2001) \u201cTrends, Rhythms, and Aberrations in Global Climate 65 Ma to Present\u201d, pubblicato su Science<\/span><\/strong><\/p>\n

La figura mostra la curva di variazione del rapporto O18<\/sup><\/span><\/strong>\/O16<\/sup><\/span><\/strong> negli ultimi 65 milioni di anni. Sono in evidenza i principali eventi paleoclimatici, dovuti ad una combinazione di effetti geologici a scala planetaria (moti delle placche litosferiche, sollevamento di nuove catene montuose, variazione nella composizione atmosferica, ecc\u2026) e astronomici (periodicit\u00e0 orbitali).<\/p>\n

E\u2019 evidente un progressivo raffreddamento del pianeta<\/span><\/strong>.<\/span>
\nIl grafico parte dal massimo termico di circa 50-55 milioni di anni fa, con eventi di variazione brusca che si accompagnano allo sviluppo delle calotte glaciali polari (in Antartide a partire da circa 34 milioni di anni fa). Segue poi l\u2019instaurazione delle principali fasi ripetute di estesa glaciazione nell\u2019emisfero settentrionale che hanno caratterizzato l\u2019ultimo milione di anni.<\/p>\n

Le tracce di questi eventi hanno acceso, sin dal XVIII secolo, la curiosit\u00e0 degli scienziati verso la storia climatica del nostro pianeta.<\/span><\/strong><\/p>\n

articolo da INGVambiente.com  <\/a><\/p>\n

.<\/span><\/p>\n

\"\"Leonardo Sagnotti
\n<\/span><\/strong>possiede una Laurea con lode in Geologia (dicembre 1987), Universit\u00e0 \u201cLa Sapienza\u201d, Roma, Italia, attualmente Senior Principal Research Fellow (Dirigente di Ricerca) presso l’INGV.
\nCurriculum:
\n1990-1992: Borsa di studio per la creazione di un laboratorio paleomagnetico presso l\u2019Istituto Nazionale di Geofisica (ING), Roma, Italia.
\n1992-1995: Research Scientist, temporaneo (Ricercatore a contratto) ING.
\n1995-2000: Research Scientist, confermato (Ricercatore di ruolo) presso ING.
\n2001-2003: Senior Scientist (Primo Ricercatore) presso l\u2019Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Roma, Italia.
\n2001-2016 \u00e8 stato Responsabile del \u201cLaboratorio di paleomagnetismo\u201d di INGV.
\nDal 2016 \u00e8 Direttore del \u201cDipartimento Ambiente\u201d di INGV.<\/p>\n

Attivit\u00e0 scientifiche:<\/strong>
\nPaleomagnetismo e magnetismo delle rocce:
\n\u2013 Installazione e gestione di un laboratorio paleomagnetico;
\n\u2013 Applicazione del paleomagnetismo alla geodinamica;
\n\u2013 Sviluppo di software originale per la gestione di dati paleomagnetici;
\n\u2013 Magnetostratigrafia integrata di sequenze marine;
\n\u2013 Studi di mineralogia magnetica con enfasi sull\u2019influenza sulla documentazione paleomagnetica;
\n\u2013 Studi di anisotropia magnetica (suscettivit\u00e0 e remanenza), con enfasi sulle applicazioni alla geodinamica;
\n\u2013 Studi sul magnetismo ambientale: segni magnetici rocciosi di cambiamenti paleoambientali;
\n\u2013 Studi sul magnetismo ambientale: applicazione allo studio dell\u2019inquinamento atmosferico.<\/p>\n

l’articolo completo<\/a> \u00e8 stato pubblicato da INGV Ambiente<\/p>\n

 <\/p>\n

Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

 <\/p>\nPAGINA PRINCIPALE<\/span><\/a>\n

 <\/p>\n

PARTE I<\/span><\/a> PARTE II<\/span><\/a> PARTE III<\/span><\/a>
\n.<\/span><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

tempo di lettura: <\/span> 7<\/span> minuti<\/span><\/span>– . ARGOMENTO: GEOLOGIA PERIODO: XXI SECOLO AREA: CLIMATOLOGIA parole chiave: variazioni climatiche . . A partire dagli anni \u201950 del XX secolo, due passaggi fondamentali portarono ad una rivoluzione nelle conoscenze sulla successione dei periodi glaciali del Quaternario e sulla storia climatica del nostro pianeta in generale. 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Ha curato la nascita, lo sviluppo e la gestione del laboratorio di paleomagnetismo dell\u2019INGV sin dal 1990. E\u2019 esperto di paleomagnetismo e magnetismo delle rocce, con applicazioni alla geodinamica, alla stratigrafia e al magnetismo ambientale (con studi sulle variazioni climatiche e sull\u2019inquinamento atmosferico da polveri sottili). E\u2019 autore di oltre 150 pubblicazioni scientifiche. 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