La concentrazione di anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera determina se la Terra è in uno stato di serra o di era glaciale. Prima che gli esseri umani iniziassero ad avere un impatto sulla quantità di CO2 nell'aria, dipendeva esclusivamente dall'interazione di processi geologici e biologici, il ciclo globale del carbonio. Uno studio recente, diretto dal Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ a Potsdam, Germania, mostra che la rottura dei continenti, nota anche come rifting, ha contribuito in modo significativo a maggiori concentrazioni di CO2 nell'atmosfera.

La distribuzione del carbonio sulla Terra è fortemente sbilanciata:infatti solo un centomillesimo dell'anidride carbonica del nostro pianeta si trova nell'atmosfera, biosfera e gli oceani con il restante 99,999% legato nelle profondità della Terra. Però, questo enorme deposito di carbonio in profondità non è isolato dall'atmosfera. C'è uno scambio costante tra il sottosuolo e la superficie nel corso di milioni di anni:le placche tettoniche che sprofondano nel mantello profondo portano con sé grandi quantità di carbonio. Allo stesso tempo si riteneva che il carbonio profondo venisse rilasciato a causa del vulcanismo sulle dorsali medio-oceaniche sotto forma di CO2.

Nello studio attuale, pubblicato in Geoscienze naturali , il gruppo di ricerca giunge a una conclusione diversa. Sebbene l'attività vulcanica sul fondo del fondo oceanico provochi il rilascio di CO2, il principale apporto di CO2 dalla profondità all'atmosfera, però, si verifica in sistemi di rift continentali come l'East African Rift (Fig. 1) o l'Eger Rift nella Repubblica Ceca. "I sistemi di rift si sviluppano per stiramento tettonico della crosta continentale, che può portare alla rottura di intere lastre", spiega Sascha Brune di GFZ. "Il Rift dell'Africa orientale con una lunghezza totale di 6, 000 km è il più grande del mondo, ma sembra piccolo in confronto ai sistemi di spaccatura formatisi 130 milioni di anni fa quando il supercontinente Pangea si ruppe, comprendente una rete con una lunghezza totale di oltre 40, 000 chilometri."

Con l'aiuto di modelli tettonici a placche degli ultimi 200 milioni di anni e altre prove geologiche, gli scienziati hanno ricostruito come si è evoluta la rete globale di rift. Sono stati in grado di dimostrare l'esistenza di due periodi principali di rifting rafforzato ca. 130 e 50 milioni di anni fa. Utilizzando modelli numerici del ciclo del carbonio, gli autori hanno simulato l'effetto dell'aumento del degassamento di CO2 dai rift e hanno mostrato che entrambi i periodi di rifting sono correlati a concentrazioni più elevate di CO2 nell'atmosfera in quel momento.

"I tassi globali di degassamento della CO2 nei sistemi di rift, però, sono solo una frazione del rilascio di carbonio antropogenico oggi", aggiunge Brune. "Ancora, rappresentano una componente chiave mancante del ciclo profondo del carbonio che controlla i cambiamenti climatici a lungo termine per milioni di anni".