Con le sue spiagge di sabbia bianca e il bel tempo, l'estremo sud dell'isola caraibica di Barbados è una calamita per i vacanzieri. È anche una calamita per geologi e scienziati del clima. Questo perché è costituito in gran parte da coralli fossili che si estendono dal suo litorale in alto fino all'interno collinare. All'interno di questi depositi si trovano registrazioni squisitamente conservate dei livelli del mare passati, forse il barometro più ovvio dei climi passati.

Barbados si sta spingendo verso l'alto dal fondo del mare da centinaia di migliaia di anni, probabilmente abbastanza costantemente. Allo stesso tempo, il livello del mare si è alzato e abbassato mentre il clima si è riscaldato e raffreddato, lasciando impronte attraverso la formazione o la morte dei coralli. Pertanto, l'isola incarna una cronologia relativamente accessibile delle oscillazioni climatiche del passato. La decodifica dei loro tempi e della loro magnitudine esatti può aiutare i ricercatori a proiettare fino a che punto i mari si alzeranno durante la nostra attuale era di cambiamenti climatici indotti dall'uomo.

Recentemente, una squadra del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University ha visitato per campionare i coralli, e applicare loro nuove tecniche analitiche. "Il mondo si sta riscaldando, e i poli si stanno sciogliendo, " ha detto il capo squadra Maureen Raymo. "La grande domanda è, nei prossimi decenni e secoli, il livello del mare si alzerà di un piede? Per tre piedi? Di dieci piedi? Per pensare a questo, possiamo aspettare. O, possiamo guardare a momenti in passato in cui il clima era un po' più caldo di oggi. E possiamo chiedere, quanto erano alti i mari in quei tempi?"

I geologi sono stati incuriositi dai coralli fossili di Barbados almeno dal 1840. In sezione trasversale, l'isola sembra una scala, composto da scogliere e terrazze successivamente più alte man mano che ci si sposta nell'entroterra. In molti posti, le scogliere raggiungono decine di piedi, terminando ordinatamente in un altopiano, che poi si imbatte in un'altra scogliera più avanti. Alcuni scienziati hanno a lungo sostenuto che l'isola si è formata tutta in una volta; ma per altri, le formazioni a gradini suggerivano un graduale processo di salita, con ogni scogliera e terrazza successivamente più alte formate dall'azione delle onde. Negli anni Sessanta, Gli isotopi chimici utilizzati per misurare l'età delle rocce hanno mostrato che quest'ultimo era il caso.

Nella maggior parte delle formazioni geologiche, le rocce più antiche giacciono sul fondo, i più giovani in cima. Alle Barbados, è il contrario. I coralli più antichi, attualmente stimato a 500, 000 a 700, 000 anni, sono in altura, il più giovane lungo la riva. Proprio al largo sotto le onde, le barriere coralline viventi stanno costruendo i loro scheletri, e probabilmente un giorno sorgerà anche sulla terraferma. L'isola sta sorgendo perché la placca tettonica che costituisce il letto dell'Oceano Atlantico si sta lentamente spingendo sotto la placca che costituisce i Caraibi. Nel processo, un gigantesco mucchio di letame atlantico viene raschiato via al confine del piatto e si accumula in un cuneo sempre crescente. Barbados sta salendo su questo cuneo. Le stime attuali dicono che è aumentato di circa un piede ogni 1, 000 anni, per centinaia di migliaia di anni.

Documenti chiave alla fine degli anni '60 del geologo della Brown University Kenneth Mesolella e del climatologo di Lamont Wallace Broecker hanno dimostrato che, sovrapposto a questa costante ascesa, la passata crescita dei coralli si è arrestata o è ricominciata con alzate e abbassamenti del livello del mare. Per di più, hanno dimostrato che la tempistica degli spostamenti del livello del mare corrispondeva ai cosiddetti cicli di Milankovitch, una serie di ripetuti cambiamenti sovrapposti nell'orbita terrestre che si pensava causassero il raffreddamento e il riscaldamento della Terra, e quindi l'aumento e la diminuzione delle ere glaciali, per decine e centinaia di migliaia di anni. Questi studi sulle Barbados sono stati la chiave per inchiodare la teoria ormai ben accettata secondo cui i cicli di Milankovitch sono un controllore principale del clima planetario. I risultati delle oscillazioni naturali possono essere visti come analoghi a ciò che può derivare dal riscaldamento indotto dall'uomo. Però, ci sono ancora domande sull'esatta tempistica e sull'entità di tali oscillazioni, e quanto velocemente lastre di ghiaccio, e quindi il livello del mare, rispondere a loro. Barbados è il luogo ideale per esaminare queste domande.

Il viaggio del gruppo è iniziato con una ricognizione di due giorni per identificare i siti per il campionamento dei coralli. Una delle prime tappe è stata Batt's Rock, una spiaggia popolare nel sud-ovest dell'isola. Il parcheggio sterrato proprio dietro la spiaggia era sostenuto da una ripida scogliera, tagliata da una serie di grotte poco profonde. Raymo ha detto che le grotte, attualmente a pochi metri sul livello del mare, avrebbe potuto essere intaccato dall'azione delle onde appena 5, 000 anni fa. Questo. lei dice, è stato un breve periodo caldo in cui il livello del mare si è alzato abbastanza da superare l'innalzamento dell'isola.

Abbiamo camminato verso l'alto attraverso una ripida strada tagliata attraverso la scogliera fino a una strada trafficata, situato su un terrazzo pianeggiante sopra. Al di sopra di questo, un altro taglio di strada e scogliera salì al campus dell'Università delle Indie Occidentali. per tutto il tempo i resti di antiche creature della barriera corallina sono stati opportunamente esposti nelle pareti verticali:coralli cervello, coralli pilastro, coralli stellati, ricci, molluschi, vermi. C'erano anche un sacco di fori delle dimensioni di una pallina da golf in cui i ricercatori precedenti avevano prelevato campioni.

Questi ricercatori precedenti hanno stimato l'età di molti siti, compresa la sezione vicino all'università, che si dice sia circa 120, 000 anni. Ma ora sono disponibili tecniche isotopiche più esigenti, alcuni di loro sono stati pionieri dei membri del team. Ciò include l'interpretazione di sottili cambiamenti nell'elemento stronzio, sviluppato dallo studente laureato di Raymo Michael Sandstrom, che sarebbe l'oggetto di gran parte del campionamento. Il team aveva anche portato con sé strumenti GPS che avrebbero permesso loro di fissare le posizioni e le altezze dei campioni con una precisione molto maggiore di quella che i ricercatori del passato erano stati in grado di fare.

Il gruppo di Raymo sta esaminando alcuni periodi chiave del passato. In altre spedizioni nell'Africa meridionale, Patagonia, Australia e costa orientale degli Stati Uniti, si sono concentrati sui livelli del mare durante il Pliocene. Questo periodo, circa 3 milioni di anni fa, ha visto la temperatura di circa 2 gradi centigradi al di sopra dei livelli attuali, ciò che potremmo raggiungere entro la fine di questo secolo, e i livelli di anidride carbonica atmosferica all'incirca uguali a quelli attuali. Sono anche interessati agli attacchi di apparente rapido riscaldamento tra le ere glaciali, circa 400, 000 anni fa, e ancora circa 120, 000 anni fa. Questi periodi erano anche solo un po' più caldi di oggi.

I livelli del mare durante tutti questi periodi erano quasi certamente più alti di adesso, ma le stime di quanto più alto variano enormemente. I mari del medio Pliocene potrebbero essere stati da 30 a 120 piedi più alti di oggi, o ovunque nel mezzo. Al 400, marchio di 000 anni, una stima controversa pone il livello a 60 piedi più alto; Raymo afferma che era più simile a 18 a 40. Uno studio del 2009 condotto alle Barbados da altri ricercatori suggerisce che 121, 000 anni fa, i mari si sono alzati fino a 9 piedi in appena un secolo, forse a causa di un improvviso crollo della calotta glaciale antartica occidentale. Se potrebbe accadere allora, potrebbe succedere adesso, disse Raimo. Usando i nuovi metodi rigorosi, voleva vedere se era davvero così.

Nella ricerca di siti campione, vicino alla città di Oistins, un paio di studenti si sono fatti strada nel cortile recintato del pensionato Ronald Blackmore. La casa di Blackmore si trovava su una scogliera ben esposta che sembrava cadere nel 120, intervallo di 000 anni. Quando il team ha spiegato cosa stavano cercando e perché, Blackmore era ansioso di dare una mano. Ha guardato per ore il giorno successivo mentre la squadra martellava e perforava i campioni. Hanno tirato fuori pezzi di coralli elkhorn sparsi, come felci Monastrias, e parte della testa perfettamente sezionata di un gigantesco corallo cerebrale. Tutti erano in posizione di crescita, il che significa che questa sezione era stata sollevata direttamente dal mare e conservata intatta, con le teste di corallo rivolte verso il cielo, non confuse e ridepositate dalle onde di un successivo innalzamento o caduta del livello del mare, che potrebbe facilmente confondere le misurazioni dell'età.

Dopo il campionamento, Jacqueline Austermann, uno scienziato di Lamont specializzato nella modellazione dei livelli del mare passati, ha tracciato un elenco di altri fattori che hanno prodotto stime contrastanti. La maggior parte in realtà non ha a che fare con l'acqua, ma terra. Per uno, lei disse, quando il ghiaccio spesso miglia ricopre i continenti ad alta latitudine, questo deprime la crosta. Come un palloncino che è stato schiacciato, le coste ghiacciate sui margini continentali vengono schiacciate verso l'alto, il cosiddetto effetto forebulge. Quando il ghiaccio si ritira, accade il contrario; terra nell'interno si alza, e le coste sprofondano. L'affondamento costiero iniziò a prendere piede in molti luoghi circa 15, 000 anni fa, quando la calotta glaciale più recente a coprire il Nord America si è ritirata. Oggi, gran parte della costa orientale degli Stati Uniti e verso l'esterno fino alle Bahamas sta ancora affondando, ingrandimento misurabile dell'innalzamento del livello del mare intorno a New York City e in altre aree.

D'altra parte, quando il ghiaccio si scioglie e il livello del mare si alza, l'aumento del peso dell'acqua preme sul fondale. Ciò causa il rigonfiamento di alcune aree costiere, un processo chiamato leva continentale. Ciò potrebbe in parte contrastare l'aumento delle acque in alcuni punti. Il contrario accade quando il livello del mare si abbassa e allevia la pressione sul fondo del mare.

C'è anche un effetto gravitazionale creato dalle stesse calotte glaciali. Oggi, la calotta glaciale della Groenlandia si sta sciogliendo rapidamente e perde massa. Eppure l'Europa settentrionale, che è relativamente vicino, non sta vedendo l'innalzamento del livello del mare come ci si potrebbe aspettare. Questo, disse Austermann, è perché lo spreco della Groenlandia significa che meno acqua di mare è attratta da essa e dall'area circostante; l'effetto si estende a circa 1, 000 miglia intorno, che comprende il nord Europa. Gli specialisti che stanno ancora cercando di misurare esattamente questo effetto lo chiamano "il problema europeo".

Tutti questi fenomeni funzionano su scale temporali diverse in aree diverse, giocare l'uno contro l'altro in modi spesso confusi e contraddittori. Anche Austermann, un esperto mondiale, ammette che è sbalorditivo cercare di capire cosa stesse facendo davvero l'oceano in qualsiasi momento. Barbados è un buon punto di partenza, anche se, lei disse, non solo per i suoi coralli fossili, ma perché è vicino all'equatore e relativamente isolato dalla maggior parte degli effetti tranne che dal livello dell'acqua stesso. "Ci piace chiamare Barbados l'asta del livello del mare, " lei disse.

Diversi membri del team sono stati assegnati al compito non invidiabile di estrarre campioni dai tagli stradali di livello inferiore per diversi giorni. Qui, c'era poca o nessuna ombra per proteggersi dal feroce sole tropicale, e camion e auto rombavano costantemente a pochi metri di distanza, lasciando tracce di scarico.

Altri di noi hanno esplorato il paese alto, dove venti piacevoli spingevano vaste piantagioni di canna da zucchero e fattorie da latte si estendevano sulle terrazze. Oltre a stabilire esattamente quanto velocemente il mare è salito di 120, 000 anni fa, Raymo voleva risolvere la questione dell'età delle rocce più antiche dell'isola. Nessuno lo ha ancora determinato, ma l'altura sarebbe il posto dove guardare.

Siamo capitati all'Apes Hill Club, un'enclave recintata su una serie di alti, dolci colline dedicate al golf, polo e case costose. Raymo ha mostrato la sua tessera universitaria alla guardia amichevole, e si fece strada. Presto ottenemmo il permesso del manager di prelevare campioni. Il giorno seguente siamo andati tutti lassù.

Apes Hill è una sorta di mondo perduto, preservato dal caos dello sviluppo sottostante. C'erano viste sia dell'Atlantico che dei Caraibi, molto al di sotto. A centinaia di piedi sul livello del mare c'era una fila di spettacolari grotte marine, avvolte da radici di alberi pendenti e piene di coralli intatti. Più avanti lungo la strada, una cascata scendeva lungo una scogliera in una piscina rotonda. "Sembra quasi artificiale, " ha detto Steven Goldstein, un geochimico di Lamont. Si è scoperto che aveva ragione; un attento esame ha mostrato che i bordi della piscina erano in cemento fatto per sembrare roccia. Una pompa dell'acqua abilmente mimetizzata tra i cespugli era la sorgente della cascata.

Il resto era abbastanza reale. A circa 750 piedi di altitudine, la sedicesima buca del campo da golf si trovava all'ombra di un enorme arco marino intrecciato con stalattiti e stalagmiti simili a denti. Se guardavi attraverso l'arco verso la 17a buca, l'arco somigliava molto alla mascella di un gigantesco Tyrannosaurus rex. Mentre il team si preparava a prelevare un campione da una scogliera vicina, una pallina da golf sfrecciò in uno stagno vicino. Come Dyer ha martellato un campione, one student was stationed as a precaution to watch out for falling rocks, another for flying golf balls.

"These are probably the oldest corals on the island, " said Raymo. She said that based purely on elevation and the conventional wisdom that the island has been rising a foot every 1, 000 years, they might be 750, 000 anni. But, she averred,  conventional wisdom could be wrong. "They could be a lot older. Maybe they are younger. At this point, we just don't know this, or many other things. That's what we're trying to find out."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.