I gas serra sono stati il ​​principale motore del clima durante il periodo più caldo degli ultimi 66 milioni di anni, fornendo informazioni sui fattori alla base del cambiamento climatico a lungo termine.

L'Antartide e l'Australia si separarono verso la fine dell'Eocene (da 56 a 22,9 milioni di anni fa), creando un passaggio di acque profonde tra di loro e modificando i modelli di circolazione oceanica. Alcuni ricercatori ritengono che questi cambiamenti siano stati il ​​motore delle temperature di raffreddamento verso la fine del periodo di "serra" dell'Eocene, ma alcuni pensano che la colpa sia del calo dei livelli di anidride carbonica.

Se il raffreddamento fosse stato causato da cambiamenti nella circolazione oceanica, le regioni intorno all'equatore si sarebbero riscaldate mentre le regioni polari si sarebbero raffreddate, spostando la distribuzione del calore sulla Terra. Ma cambiare la concentrazione di gas serra influenzerebbe il calore totale intrappolato nell'atmosfera terrestre, causando raffreddamento ovunque (anche ai tropici), che è quello che hanno scoperto i ricercatori. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Natura .

L'evoluzione sincronizzata della temperatura tropicale e polare che abbiamo ricostruito può essere spiegata solo dalla forzatura dei gas serra, " disse Margot Cramwinckel, un dottorato di ricerca candidato all'Università di Utrecht nei Paesi Bassi e primo autore dell'articolo. "I nostri risultati sono unicamente compatibili con l'ipotesi che il raffreddamento a lungo termine dell'Eocene sia stato guidato dai gas serra. Ciò migliora notevolmente la nostra comprensione dei fattori alla base del cambiamento climatico a lungo termine, che è importante per prevedere lo sviluppo del futuro cambiamento climatico".

Il cambiamento climatico ha spesso effetti più intensi vicino ai poli che altrove sul pianeta, un fenomeno noto come amplificazione polare.

Lo studio ha scoperto che il cambiamento di temperatura era più drammatico vicino ai poli che ai tropici durante l'Eocene, anche se la maggior parte del periodo è stato estremamente caldo, lasciando poco o nessun ghiaccio vicino ai poli.

"Anche in un mondo in gran parte libero dai ghiacci, i poli si raffreddarono più dei tropici quando la temperatura scese, "Cramwinckel ha detto. "Ciò indica che la forzatura dei gas serra di per sé può causare un'amplificazione polare".

I ricercatori avevano un'altra domanda sull'amplificazione polare:raggiunge una sorta di limite?

"I nostri risultati supportano l'idea che l'amplificazione polare si satura ad un certo punto nei climi caldi e non continua ad aumentare con l'ulteriore riscaldamento, "ha detto Matthew Huber, un professore di terra, scienze atmosferiche e planetarie presso la Purdue University e coautore dell'articolo.

Come proxy per la temperatura, il team di ricerca ha esaminato i lipidi di membrana di semplice, organismi viventi sulla superficie del mare chiamati Thaumarchaeota che cambiano la loro composizione della membrana al variare della temperatura nei nuclei di sedimenti di acque profonde perforate vicino alla Costa d'Avorio.

Hanno combinato queste osservazioni con modelli climatici, prodotto dal team di Huber a Purdue, per incastrare una linea temporale della temperatura durante l'Eocene.

"Le simulazioni hanno richiesto circa quattro anni di calcolo continuo per raggiungere stati climatici equilibrati a vari livelli di anidride carbonica, " Huber ha detto. "Per la prima volta, il modello climatico è in grado di catturare le principali tendenze nelle temperature della superficie del mare tropicale e nei gradienti di temperatura in una gamma di condizioni climatiche che abbraccia quasi 20 milioni di anni. L'unico problema è che le simulazioni hanno richiesto più cambiamenti di anidride carbonica di quelli osservati, il che dimostra che questo modello non è abbastanza sensibile all'anidride carbonica".

Storicamente, i ricercatori hanno avuto problemi a riprodurre i gradienti di temperatura tra i tropici ei poli durante l'Eocene. Questi nuovi modelli climatici sono in grado di superare la maggior parte dei problemi affrontati dai modelli passati.