Tra 256 milioni e 335 milioni di anni fa, le masse continentali dell'emisfero australe furono schiacciate insieme in un super continente chiamato Gondwana. Intrappolato negli spasimi freddi di un'era glaciale, i ghiacciai si muovevano lentamente attraverso il paesaggio, smuovendo il terreno e lasciando dietro di sé una scia di sedimenti. Si ritirarono mentre la Terra si riscaldava, passaggio da una ghiacciaia a un clima di serra alla fine dell'era paleozoica.

Oggi, Gli studenti di geoscienze dell'UWM stanno studiando quei sentieri dei ghiacciai, sperando di scoprire informazioni sul passato che potrebbero aiutarci a capire il nostro clima di riscaldamento nel presente.

Inchiodare il record geologico

Dagli anni Sessanta circa, disse il distinto professore di geoscienze John Isbell, gli scienziati hanno lavorato con l'idea che il Gondwana fosse coperto da un gigantesco ghiacciaio, sepolto sotto il ghiaccio per oltre 100 milioni di anni.

Ma, Egli ha detto, se studiato in dettaglio, la geologia racconta una storia diversa. Basandosi sulla ricerca sugli antichi livelli del mare, Isbell determinò che gli oceani del tardo Paleozoico non stavano né guadagnando né perdendo volume d'acqua sulla scala che sarebbe stata rinchiusa in una massiccia calotta glaciale in espansione e contrazione.

"Quello che stiamo scoprendo è che ci sono intervalli alternati da 1 a 8 milioni di anni in cui c'era ghiaccio, e intervalli da 1 a 8 milioni di anni in cui c'era meno ghiaccio o nessun ghiaccio entro quel lasso di tempo, " disse Isbell. "E quel ghiaccio non fluttuava da un singolo centro di ghiaccio, ma un sacco di centri di ghiaccio più piccoli."

Infatti, la ricerca mostra che c'erano almeno 22 calotte di ghiaccio. Ora Isbell ei suoi studenti stanno cercando di determinare cosa potrebbe essere successo a quei ghiacciai e al paesaggio durante quegli intervalli.

"Osserviamo la sedimentologia fisica:tutto, dalle dimensioni e dalla forma di un granello di sabbia all'architettura su larga scala delle arenarie. Questo ci dice come erano i ghiacciai a quel tempo, ", ha detto la studentessa laureata Libby Ives. "Poiché queste rocce sono conservate solo in determinati luoghi, dobbiamo andare in quei posti".

Per il dottorando Eduardo Luiz Menozzo da Rosa, che include il bacino del Paraná in Brasile, e, questo potrebbe, Namibia.

"Ci sono alcune valli laggiù che si ritiene siano state modellate dai ghiacciai. Quelle valli sono il collegamento tra le calotte glaciali in Africa alla parte orientale del bacino del Paraná, " ha detto. Sta cercando prove che gli stessi ghiacciai che potrebbero aver modellato il paesaggio della Namibia hanno viaggiato abbastanza lontano in Gondwana da alterare anche la geografia brasiliana.

"Tutti gli studenti di John stanno guardando piccoli frammenti, e poi speriamo di rimettere insieme quel quadro generale dopo che avremo qualcuno che copre ogni area, " ha detto la studentessa universitaria Kate Pauls. Sta facendo ricerche sul paleoclima dell'Argentina, esaminando la geochimica delle rocce di massa delle unità sedimentarie del Bacino di Paganzo per cercare prove di come fosse l'ambiente durante l'era glaciale.

Altri studenti hanno viaggiato in posti come la Patagonia in Argentina, Uruguay, Brasile, Antartide, e Tasmania.

Capire il cambiamento climatico di oggi

Questa ricerca è essenziale perché la tarda era glaciale del Paleozoico è stata l'ultima volta che la Terra è passata da condizioni di "ghiacciaia" a condizioni di "serra", uno stato caratterizzato da temperature più elevate, piante che crescono ai poli nord e sud, con ghiaccio che si trova solo sulle cime delle montagne.

Le condizioni climatiche odierne sembrano notevolmente simili. Proprio come la transizione dalla ghiacciaia del tardo Paleozoico alla serra, una sovrabbondanza di anidride carbonica nell'atmosfera sembra portare al restringimento delle odierne calotte glaciali. Isbell avverte, anche se, che oggi la Terra si sta riscaldando a un ritmo senza precedenti.

"Comprendere la storia del nostro pianeta è importante per interpretare ciò che sta accadendo ai nostri giorni, " Ha detto Ives. "Ho seguito un corso di primo intervento nella natura selvaggia, e una delle cose che ci hanno piantato in testa è stato quando abbiamo cercato di determinare cosa c'è che non va in qualcuno, devi chiedere, "Cosa è normale per te?" Per comprendere lo stato attuale della nostra Terra e queste tendenze (climatiche) su larga scala, dobbiamo sapere cosa era normale in passato".

Quel modo, da Rosa ha aggiunto, "possiamo iniziare a fare previsioni sui futuri cambiamenti climatici".

Ad esempio, la transizione dalla ghiacciaia alla serra è stata seguita da un evento di estinzione di massa quando il 90 percento delle specie terrestri si è estinto. Il pianeta è nel mezzo di un'altra estinzione di massa, Isbell ha detto, e dovremmo prestare attenzione al passato per capire cosa potrebbe esserci in serbo se più carbonio e gas serra venissero rilasciati nell'atmosfera.

Questo dovrebbe riguardare tutti, disse Isbell.

"Non possiamo tirare i dadi e aspettarci di sopravvivere ogni volta".

Lascia che i bei tempi 'rock' and roll

Sebbene le previsioni future sul cambiamento climatico possano sembrare fosche, il lavoro stesso non lo è. Di Paul, Ives e de Rosa raccontano con entusiasmo di viaggiare in nuovi paesi, lavorando con team internazionali di geologi e paleontologi e sfidando aree remote e condizioni meteorologiche estreme in nome della scienza.

"La migliore festa di Capodanno che abbia mai avuto è stata in Antartide, 300 chilometri dal Polo Sud, " Ives ha detto con una risata. "Il sole era tutto il tempo. Il giorno successivo, tutti giocavano a baseball con un sasso avvolto nel pluriball, in mezzo a un ghiacciaio."

Il ricordo preferito di Pauls del lavoro sul campo viene dal suo periodo in Argentina. Lei e Isbell stavano raccogliendo campioni di roccia con un collega argentino, Carina Colombi, quando Isbell ha iniziato a lavorare in anticipo. Per raggiungere alcune zone difficili da scalare, ha abbandonato il suo zaino.

"Dopo aver esaurito le tasche, a quanto pare aveva appena iniziato a infilarsi dei campioni nella maglietta. Eravamo come, aspetto! È Canguro John! Perché aveva solo un sacchetto rigonfio di campioni, " lei disse.

Lo stesso Isbell ricorda con orgoglio di essere la prima persona – o organismo pluricellulare, se è per questo - per posare gli occhi su una particolare regione dell'Antartide, e sfidando condizioni insidiose in Siberia quando la città più vicina al suo avamposto era 2, 000 miglia di distanza in Alaska.

Ovunque viaggiano, qualunque siano le condizioni, ci sono un sacco di rocce e sedimenti che li aspettano.

"Certo, quando rispondi a qualcosa, trovi sempre un'altra domanda, " Pauls ha detto. "Così è la scienza".