La concentrazione di anidride carbonica durante un intenso periodo di calore globale potrebbe essere stata la metà del livello precedentemente suggerito dagli scienziati, secondo un nuovo studio del Dartmouth College.

Lo studio ha scoperto che l'anidride carbonica potrebbe essere stata inferiore a 1000 parti per milione, o ppm, durante il primo periodo dell'Eocene terrestre. Ciò è contrario al pensare che i livelli di concentrazione fossero alti come 2000 ppm nello stesso lasso di tempo.

A confronto, i livelli attuali di anidride carbonica osservati all'Osservatorio di Mauna Loa della NOAA sono di circa 400 ppm.

"Questa ricerca fornisce importanti informazioni sul passato climatico del pianeta e aggiunge un capitolo importante al libro di storia della Terra, " disse Ying Cui, Obering Postdoctoral Fellow al Dartmouth College.

I ricercatori sul clima si concentrano sul primo Eocene, un cosiddetto periodo di "super serra", per capire meglio come la Terra risponde storicamente ai cambiamenti nei livelli di anidride carbonica, e per contribuire a fare migliori proiezioni climatiche. Sia l'Artico che l'Antartico erano privi di ghiaccio in questo periodo di tempo poiché le temperature erano in media di circa 10 gradi Celsius più calde rispetto ai giorni nostri.

Il primo Eocene è stato anche caratterizzato da cinque periodi di calore estremo, noti come ipertermali, che si sono verificati tra 52-56 milioni di anni fa, quando la Terra si è riscaldata di 2 - 8 C in più rispetto alle temperature già più elevate.

Sebbene 56 milioni di anni fa non esistessero automobili o centrali elettriche, lo stesso carbonio ricco dell'isotopo carbonio-12 è stato rilasciato nell'atmosfera. Fino ad ora, i ricercatori hanno cercato di capire da dove provenisse quel carbonio, cosa ha innescato il suo rilascio, e fino a che punto l'anidride carbonica ha rappresentato il riscaldamento rispetto ad altri gas serra.

Impossibile accedere alle informazioni sull'anidride carbonica dalle carote di ghiaccio che risalgono solo a circa 800, 000 anni, il team di ricerca ha utilizzato un nuovo metodo per ricostruire i livelli di anidride carbonica associati ai picchi di temperatura all'inizio dell'Eocene.

Il risultato della ricerca di Dartmouth è stato derivato valutando le passate concentrazioni di anidride carbonica utilizzando campioni di sedimenti trovati in siti di trivellazione terrestri e in acque profonde. Il rapporto tra isotopi carbonio-12 e carbonio-13 in quei campioni ha aiutato il team a determinare che la fonte più probabile del carbonio proveniva dallo scongelamento del permafrost durante il periodo studiato.

"Questo cambia la nostra comprensione di quale dovrebbe essere la concentrazione di anidride carbonica in relazione alla temperatura globale e come dovremmo rivisitare i modelli climatici per proiettare meglio i futuri cambiamenti climatici, " Ha detto Cui.

Mentre la ricerca di Dartmouth, pubblicato sulla rivista Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , scopre che il carbonio è stato probabilmente rilasciato dal disgelo del permafrost, ci sono ancora dubbi su cosa abbia innescato il riscaldamento che ha causato il rilascio di carbonio extra nell'atmosfera. La ricerca separata indica i ruoli dell'attività vulcanica estrema e del vapore acqueo durante i primi periodi di riscaldamento della Terra.

"La sfida è ricostruire quale sia la concentrazione passata di anidride carbonica e utilizzare questi proxy geochimici nel miglior modo possibile - essenzialmente, come possiamo interpretare al meglio questi record utilizzando archivi geologici, " disse Cui.

Pur concentrandosi su un lasso di tempo che supera i 50 milioni di anni fa, Cui afferma che la ricerca si collega direttamente agli sforzi per comprendere l'attuale tendenza al riscaldamento della Terra, e per proiettare come le attività umane e altre dinamiche naturali potrebbero avere un impatto sul riscaldamento futuro.

"Il passato geologico può fornire un'utile visione della nostra comprensione del cambiamento ambientale attuale e futuro, "ha detto Cui. "I decisori politici, economisti e altri che studiano le proiezioni sulla temperatura possono utilizzare queste informazioni per vedere come gli ecosistemi si riprendono dopo un rapido cambiamento climatico e usarle come lezioni per il futuro".

Il team di ricerca spera di utilizzare la nuova tecnica per ampliare la comprensione del ruolo dell'anidride carbonica per un tratto più lungo della storia della Terra.