Aaron Putnam siede fermo su un masso nelle sierre della California centrale, battendo con martello e scalpello per estrarre un campione della storia dell'era glaciale. Ogni pezzo di roccia è un pezzo di un vasto puzzle:come si è comportato il nostro sistema climatico l'ultima volta che si è riscaldato come sta facendo oggi?

Vestito con un berretto da baseball, occhiali protettivi, pantaloni da trekking grigi e una classica giacca di lana a quadri neri e rossi di Mainer, Putnam si ferma dopo diversi colpi per prendere fiato e riposare il braccio. Il cappello, da una compagnia di tour in elicottero, è un ricordo di un'altra spedizione glaciale, alla Nuova Zelanda. La scorsa estate, era in Mongolia. Qui, alle 11, 000 piedi, l'aria è rarefatta, nitido e chiaro, il cielo azzurro vivido. Montagne dalle cime aguzze avvolgono il suo posto. Macchie bianche lungo gli alti pendii segnano il restringimento dei nevai di agosto. Il masso su cui si trova ha le dimensioni di una piccola automobile, e siede su una morena glaciale, una cresta di rocce lasciata indietro migliaia di anni fa dal ritiro del ghiaccio. Dal basso puoi sentire il basso flusso dei ruscelli che scendono a cascata dall'alto, alimentando una serie discendente di piscine blu sottostanti:Baboon Lakes.

Dove il paesaggio si livella, l'acqua di disgelo nutre lussureggianti prati verdi punteggiati di fiori selvatici. Questi stessi corsi d'acqua che scorrono dalla neve e dal ghiaccio che si sciolgono delle alte sierre aiutano anche a rifornire d'acqua milioni di persone in California e Nevada.

Forse centomila anni fa, un enorme ghiacciaio costruito da anni di nevicate accumulate lentamente in avanti verso la pianura molto a est, raccogliendo rocce e altri detriti lungo la strada e coprendo infine la maggior parte di queste montagne. Questo fu l'inizio dell'ultima era glaciale, quando le calotte glaciali si diffusero su gran parte del Nord America (inclusa quella che oggi è New York City), e i ghiacciai si estendevano attraverso queste montagne. Quindi, a partire forse 15, 000 anni fa qui, il ghiaccio cominciò a ritirarsi, facendo cadere rocce dalla sua faccia che si scioglieva mentre si allontanava.

"Solo la geologia suggerisce che è successo qualcosa di grosso, ed è successo così velocemente che il ghiaccio non ha potuto raggiungere un equilibrio fino a quando la maggior parte del riscaldamento non è stata completata, "ha detto Putnam, un geologo glaciale dell'Università del Maine che è anche collaboratore del Lamont-Doherty Earth Observatory presso la Columbia University.

"In altre parti del mondo abbiamo scoperto che i tassi di riscaldamento dopo l'ultima era glaciale sono simili ai tassi di riscaldamento a cui stiamo assistendo oggi con l'aumento delle emissioni di gas serra, " ha aggiunto. "E quindi è un importante esperimento globale che sta cercando di insegnarci come il sistema climatico risponde al riscaldamento. E penso che questa valle contenga alcuni dei segreti di quel mistero".

Lavorando lungo le dorsali moreniche di questa valle, Putnam e i suoi colleghi raccoglieranno una registrazione di quando e quanto velocemente il ghiaccio si è ritirato. In combinazione con altre ricerche sulla storia del clima della regione, Putnam ha detto, l'obiettivo finale è "utilizzare il più grande riscaldamento della nostra storia come mezzo per calibrare la nostra comprensione di come i manti nevosi potrebbero diminuire con il riscaldamento futuro e influenzare il modo in cui le risorse idriche a valle che alimentano Los Angeles e altre comunità potrebbero essere influenzate".

Al momento della loro visita, nell'agosto 2016, La California era in preda a una siccità pluriennale che ha imposto tagli all'agricoltura e rigide restrizioni sull'uso domestico dell'acqua. Da allora, le recenti tempeste hanno portato molto sollievo, e accumulato le nevi che aiutano a fornire acqua durante la primavera e l'estate più secche. Ma la domanda più grande è se tali siccità colpiranno la California più frequentemente, e durare più a lungo.

Il lavoro di Putnam fa parte di uno sforzo per studiare i ghiacciai di tutto il mondo:nelle Alpi europee, l'Himalaya, Mongolia, Patagonia, Nuova Zelanda. Molti stanno recedendo da decenni ormai. Qual è la relazione tra la temperatura e l'estensione dei ghiacciai? In che modo le diverse parti del globo sono collegate attraverso i sistemi climatici, cosa spinge i modelli climatici di base a muoversi, quanto è sensibile il ghiaccio ai cambiamenti di CO2?

"Dobbiamo capire i modelli climatici interemisferici, " ha detto Joerg Schäfer, un geologo glaciale a Lamont-Doherty che lavora con Putnam. "Stiamo influenzando il clima in questo momento come nessuna variabilità geologica ha mai fatto in termini di ripidità del tasso di cambiamento. È così veloce. E per essere in grado di capire come il ghiaccio marino artico è collegato ai monsoni, come l'emisfero nord è collegato all'emisfero sud, come si muove la zona di convergenza intertropicale quando riscaldi l'emisfero nord così tanto come facciamo in questo momento... l'unico modo per spiegarlo o capirlo è tornare indietro e capire queste connessioni interemisferiche".

Il lavoro di Putnam si basa su una tecnica relativamente nuova chiamata datazione dell'esposizione superficiale al berillio 10. Le rocce cadute dal ghiacciaio ed esposte al cielo sono bombardate da raggi cosmici che forzano una reazione chimica che produce l'isotopo Berillio 10. Nel tempo, quell'isotopo si accumula nella roccia.

masso per masso, Putnam e il suo team, Ben Hatchett del Desert Research Institute in Nevada e Adam Hudson dell'U.S. Geological Survey di Denver, scheggiano e perforano pezzi di roccia. Misurano i massi, individuarli utilizzando un'unità GPS con segnale acustico e riporre i campioni in sacchetti di tela accuratamente etichettati.

Nel laboratorio di Schaefer a Lamont-Doherty, i campioni saranno scomposti e ridotti al solo Berillio 10. Quindi al Lawrence Livermore National Laboratory in California, i tecnici conteranno gli atomi, che rivelerà per quanto tempo un particolare pezzo di pietra è stato esposto al sole, in altre parole, quando fu scoperto dal ghiaccio in ritirata.

Per "calibrare" queste misurazioni, una squadra che accompagna Putnam in questa spedizione in campeggio di sei giorni, guidato da Scott Mensing dell'Università del Nevada-Reno, sta prelevando campioni dal fondo dei Baboon Lakes. Cercheranno i primi segni di materiale organico, segni della vita che è sorta sulla scia del ghiaccio. La datazione al radiocarbonio di quel materiale aiuterà a confermare la datazione al berillio 10.

La prima conclusione di un lavoro simile condotto in tutto il mondo è triste. "Primo ordine, i ghiacciai hanno fatto quello che ha fatto la CO2, " ha detto Schaefer. Questa è ancora un'ipotesi che necessita di ulteriori verifiche, Egli ha detto, "ma se ciò regge... questo avrebbe impatti drammatici" non solo sui ghiacciai, ma anche le principali calotte glaciali dell'Antartide e della Groenlandia.

"Se il ghiaccio è davvero così regolato dalla CO2, allora dovremmo certamente affrontare la realtà che ci siamo già impegnati per quantità assurde di innalzamento del livello del mare, " Egli ha detto.

I ghiacciai di montagna svolgono un ruolo molto minore nell'innalzamento del livello del mare rispetto alle calotte polari. Ma perderli avrebbe comunque un impatto drammatico sulle società che vivono nelle vicinanze, ha detto Schäfer.

"Abbiamo un progetto in Bhutan, sull'Himalaya, dove praticamente l'intera economia di questo paese dipende dall'energia idroelettrica che vendono all'India, e l'energia idroelettrica dipende dallo scioglimento dei ghiacciai quando non c'è il monsone, " ha detto Schaefer. Anche se oggi c'è molta acqua di disgelo, il ghiaccio si sta restringendo così velocemente che "presto non avranno più acqua. Non c'è in nessun modello ingegneristico o economico in queste regioni".

Ha notato che la Svizzera si sta rivolgendo all'energia idroelettrica, pure, per sostituire le centrali nucleari.

"Queste previsioni non si basano su scenari realistici di cambiamento climatico e dei ghiacciai, " ha detto. La ricerca che Putnam e altri stanno facendo nel passato profondo del nostro clima può avere un impatto diretto sulle nostre previsioni del clima futuro, e il suo impatto sull'approvvigionamento idrico, produzione di energia e le nostre economie.

"Quindi questa è davvero una connessione diretta dalla ricerca paleo di base all'energia:questo è denaro, " ha detto Schafer.