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L'Osservatorio di Mauna Loa alle Hawaii ha recentemente registrato la più alta concentrazione di anidride carbonica, o CO 2 , livelli nella storia umana. Infatti, l'ultima volta CO 2 livelli superavano le 400 parti per milione era durante il Pliocene, un'epoca geologica compresa tra due e cinque milioni di anni fa, quando gli oceani si sono sollevati di 50 piedi più in alto e le piccole calotte di ghiaccio si sono a malapena attaccate ai poli.
"Il Pliocene non era un mondo di cui gli umani e i nostri antenati facevano parte, ", ha affermato Jessica Tierney, professoressa associata di geoscienze dell'Università dell'Arizona. "Abbiamo appena iniziato a evolverci alla fine".
Ora che abbiamo raggiunto le 415 parti per milione di CO 2 , Tierney pensa che il Pliocene possa essere usato per comprendere i cambiamenti climatici del prossimo futuro. Studi precedenti hanno tentato questo, ma una fastidiosa discrepanza tra i modelli climatici e i dati fossili di quella parte della storia della Terra ha confuso qualsiasi potenziale intuizione.
Un nuovo studio, pubblicato oggi in Lettere di ricerca geofisica , usato un diverso, tipo di dati fossili più affidabile rispetto agli studi precedenti. Tierney è il capo dello studio, che ha risolto la discrepanza tra i dati fossili e le simulazioni del modello climatico e ha dimostrato che, sì, il Pliocene è un buon analogo per le previsioni climatiche future.
Il problema del Pliocene
Prima della rivoluzione industriale, CO 2 i livelli si aggiravano intorno a 280 ppm. Per prospettiva, ci sono voluti oltre due milioni di anni per la CO 2 livelli per diminuire naturalmente da 400 ppm ai livelli preindustriali. In poco più di 150 anni, l'umanità ha fatto rimbalzare quei livelli.
Le misurazioni proxy del passato delle temperature della superficie del mare del Pliocene hanno portato gli scienziati a concludere che una Terra più calda ha causato l'arresto dell'Oceano Pacifico tropicale in un modello meteorologico equatoriale chiamato El Niño.
Normalmente, mentre gli alisei spazzano le calde acque superficiali dell'Oceano Pacifico da est a ovest, l'acqua calda si accumula nel Pacifico orientale, raffreddando il lato occidentale dell'oceano di circa 7-9 gradi Fahrenheit. Ma durante un El Niño, la differenza di temperatura tra est e ovest scende a poco meno di 2 gradi, influenzare i modelli meteorologici in tutto il mondo, compreso il sud dell'Arizona. El Niños si verificano in genere ogni tre o sette anni, ha detto Tierney.
Il problema è, modelli climatici del Pliocene, che includeva CO 2 livelli di 400 ppm, non riuscivo a simulare un El Niño permanente senza fare funky, modifiche non realistiche alle condizioni del modello.
"Questo documento è stato progettato per rivisitare quel concetto di El Niño permanente e vedere se regge davvero a una rianalisi dei dati, " ha detto. "Troviamo che non regge."
Termometri per grasso
Circa 20 anni fa, gli scienziati hanno scoperto di poter dedurre le temperature passate sulla base dell'analisi chimica di un tipo specifico di guscio fossilizzato di un tipo di plancton chiamato foraminiferi.
"Non abbiamo termometri che possono andare fino al Pliocene, quindi dobbiamo invece usare i dati proxy, "Ha detto Tierney.
Da allora, gli scienziati hanno appreso che le misurazioni dei foraminiferi possono essere distorte dalla chimica dell'oceano, quindi Tierney e il suo team hanno invece utilizzato una misurazione proxy diversa:il grasso prodotto da un altro plancton chiamato coccolitofori. Quando l'ambiente è caldo, i coccolitofori producono un tipo di grasso leggermente diverso rispetto a quando fa freddo, e paleoclimatologi come Tierney possono leggere i cambiamenti nel grasso, conservati nei sedimenti oceanici, per dedurre le temperature della superficie del mare.
"Questo è un modo molto comunemente usato e affidabile per guardare le temperature passate, quindi molte persone hanno effettuato queste misurazioni nel Pliocene. Abbiamo dati da tutto il mondo, " ha detto. "Ora usiamo questo termometro grasso che sappiamo non ha complicazioni, e siamo sicuri di poter ottenere un risultato più pulito".
El Niñ... No
Tierney e il suo team hanno scoperto che la differenza di temperatura tra i lati orientale e occidentale del Pacifico è diminuita, ma non era abbastanza pronunciato per qualificarsi come un El Niño permanente a tutti gli effetti.
"Non avevamo un El Niño permanente, quindi è stata un'interpretazione un po' estrema di quello che è successo, " ha detto. "Ma c'è una riduzione della differenza est-ovest, che è ancora vero."
Il Pacifico orientale è diventato più caldo di quello occidentale, che ha causato l'allentamento degli alisei e ha modificato i modelli di precipitazione. Luoghi aridi come il Perù e l'Arizona avrebbero potuto essere più umidi. Questi risultati del Pliocene concordano con quanto previsto dai futuri modelli climatici, per effetto della CO 2 livelli che raggiungono i 400 ppm.
Questo è promettente perché ora i dati proxy corrispondono ai modelli climatici del Pliocene. "Tutto si verifica, "Ha detto Tierney.
Il Pliocene, però, avvenne in un periodo della storia della Terra in cui il clima si stava lentamente raffreddando. Oggi, il clima sta diventando più caldo molto rapidamente. Possiamo davvero aspettarci un clima simile?
"Il motivo per cui oggi i livelli del mare e le calotte glaciali non corrispondono del tutto al clima del Pliocene è perché ci vuole tempo prima che le calotte glaciali si sciolgano, " Ha detto Tierney. "Tuttavia, i cambiamenti nell'atmosfera che avvengono in risposta alla CO 2 - come i cambiamenti negli alisei e nelle precipitazioni, possono sicuramente verificarsi nell'arco di una vita umana".
