Un team di ricercatori europei e dell'EPFL ha scoperto un difetto nel modo in cui finora sono state stimate le temperature oceaniche del passato. Le loro scoperte potrebbero significare che l'attuale periodo di cambiamento climatico non ha eguali negli ultimi 100 milioni di anni.

Secondo la metodologia ampiamente utilizzata dalla comunità scientifica, la temperatura delle profondità oceaniche 100 milioni di anni fa era di circa 15 gradi superiore alle letture attuali. Questo approccio, però, è ora messa in discussione:le temperature oceaniche potrebbero infatti essere rimaste relativamente stabili durante questo periodo, che solleva serie preoccupazioni sugli attuali livelli di cambiamento climatico. Sono le conclusioni di uno studio condotto da un team di ricercatori francesi del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (CNRS), Università della Sorbona e Università di Strasburgo, e ricercatori svizzeri del Politecnico federale di Losanna (EPFL) e dell'Università di Losanna. Lo studio è stato appena pubblicato su Comunicazioni sulla natura .

"Se abbiamo ragione, il nostro studio sfida decenni di ricerca sul paleoclima, "dice Anders Meibom, il capo del Laboratorio di geochimica biologica dell'EPFL e professore all'Università di Losanna. Meibom è categorico:"Gli oceani coprono il 70% del nostro pianeta. Svolgono un ruolo chiave nel clima terrestre. Conoscere la misura in cui le loro temperature sono variate nel tempo geologico è fondamentale se vogliamo ottenere una comprensione più completa di come si comportano e prevedere in modo più accurato le conseguenze dell'attuale cambiamento climatico".

Contenuto di ossigeno-18

Come potrebbe la metodologia esistente essere così imperfetta? Gli autori dello studio ritengono che l'influenza di alcuni processi sia stata trascurata. Da oltre 50 anni, la comunità scientifica ha basato le sue stime su quanto appreso dai foraminiferi, che sono i fossili di minuscoli organismi marini trovati nei nuclei di sedimenti prelevati dal fondo dell'oceano. I foraminiferi formano gusci calcarei chiamati provette in cui il contenuto di ossigeno-18 dipende dalla temperatura dell'acqua in cui vivono. Le variazioni della temperatura dell'oceano nel tempo sono state quindi calcolate sulla base del contenuto di ossigeno-18 dei test sui foraminiferi fossili trovati nel sedimento. Secondo queste misurazioni, la temperatura dell'oceano è diminuita di 15 gradi negli ultimi 100 milioni di anni.

Eppure tutte queste stime si basano sul principio che il contenuto di ossigeno-18 dei test sui foraminiferi è rimasto costante mentre i fossili sono stati depositati nel sedimento. Infatti, fino ad ora, nulla di diversamente indicato:nessun cambiamento è visibile ad occhio nudo o al microscopio. Per verificare la loro ipotesi, gli autori di questo ultimo studio hanno esposto questi minuscoli organismi ad alte temperature in acqua di mare artificiale che conteneva solo ossigeno-18. Utilizzando un NanoSIMS (spettrometro di massa a ioni secondari su nanoscala), uno strumento utilizzato per eseguire analisi chimiche su scala molto ridotta, hanno poi osservato l'incorporazione di ossigeno-18 nei gusci calcarei. I risultati mostrano che il livello di ossigeno-18 presente nei test sui foraminiferi può infatti variare senza lasciare tracce visibili, contestando così l'affidabilità del loro utilizzo come termometro:"Quelli che sembravano fossili perfettamente conservati in realtà non lo sono. Ciò significa che le stime della paleotemperatura fatte fino ad ora sono errate, "dice Sylvain Bernard, un ricercatore del CNRS presso l'Istituto di Mineralogia di Parigi, Fisica dei Materiali e Cosmochimica e autore principale dello studio.

riequilibrio

Per il team di ricercatori francesi e svizzeri, piuttosto che mostrare un graduale declino delle temperature oceaniche negli ultimi 100 milioni di anni, queste misurazioni riflettono semplicemente la variazione del contenuto di ossigeno-18 nei test sui foraminiferi fossili. E questo cambiamento sembra essere il risultato di un processo chiamato riequilibrio:durante la sedimentazione, le temperature salgono da 20 a 30°C, provocando il riequilibrio dei test dei foraminiferi con l'acqua circostante. Nel corso di una decina di milioni di anni, questo processo ha un impatto significativo sulle stime della paleotemperatura, soprattutto quelli a base di foraminiferi che vivevano in acque fredde. Le simulazioni al computer eseguite dai ricercatori suggeriscono che le paleotemperature nelle profondità oceaniche e sulla superficie dell'oceano polare sono state sovrastimate.

Per Meibom, i prossimi passi sono chiari:"Per rivisitare ora le paleotemperature dell'oceano, dobbiamo quantificare attentamente questo riequilibrio, che per troppo tempo è stato trascurato. Per quello, dobbiamo lavorare su altri tipi di organismi marini in modo da capire chiaramente cosa è successo nel sedimento nel tempo geologico." Gli autori dell'articolo sono già al lavoro.