Nelle miniere d'oro vicino a Fairbanks, Alaska, gli scienziati sono alla ricerca di qualcosa di prezioso, e non è metallo.

Stanno cercando negli strati di antichi sedimenti indizi su come il clima della regione sia cambiato durante i periodi di riscaldamento globale preistorico. L'evidenza è nella sporcizia stessa, che contiene composti chimici che possono rivelare informazioni sul fatto che la regione sia diventata più umida o più secca quando la temperatura si è spostata nei tempi antichi.

Il progetto in corso, finanziato da una sovvenzione della National Geographic Society, potrebbe aiutare i ricercatori e i responsabili delle politiche a capire come l'Alaska potrebbe rispondere nei prossimi anni mentre il pianeta si riscalda di nuovo.

È un argomento di studio urgente, poiché lo stato sta già risentendo degli effetti del cambiamento climatico.

Secondo la valutazione nazionale del clima del 2014, L'Alaska ha, in media, si è riscaldato molto più rapidamente rispetto al resto degli Stati Uniti negli ultimi decenni. Il rapporto rileva che i ghiacciai si stanno sciogliendo, I rischi di incendi stanno aumentando e la pesca locale è vulnerabile ai cambiamenti della temperatura dell'oceano.

"L'Alaska sta vivendo un rapido cambiamento climatico in questo momento, "dice Elizabeth Thomas, dottorato di ricerca, il geologo dell'Università di Buffalo che sta conducendo lo studio. "Studiando come si è comportato il clima in questa regione in periodi molto caldi in passato, possiamo fare previsioni migliori sul futuro".

"Un altro motivo per cui questo è un luogo interessante da studiare è che le regioni ad alte latitudini sono un fattore di spicco per il cambiamento climatico. Mentre si riscaldano, si sciolgono ghiacciai e calotte glaciali, e questo ha un impatto sulle persone di tutto il mondo perché può causare l'innalzamento del livello del mare, "dice Tommaso, un assistente professore di geologia presso l'UB College of Arts and Sciences.

Studiare le pareti dei canyon creati dall'uomo

L'area in cui lavora Thomas è a ovest di Fairbanks, appena a sud del Circolo Polare Artico.

Quest'estate, ha viaggiato lì con una squadra che includeva Britta Jensen, dottorato di ricerca, assistente professore di scienze della terra e dell'atmosfera presso l'Università di Alberta; Kayla Hollister, uno studente di master in geologia UB; e Nathan Polard-Yopek, uno studente di master dell'Università di Alberta in scienze della terra e dell'atmosfera.

Le miniere in cui gli scienziati stanno raccogliendo campioni sono miniere di giacimento dove un tempo scorrevano antichi torrenti, lasciando depositi di ghiaie contenenti oro. Oggi, quelle ghiaie sono sepolte sotto centinaia di piedi di limo trasportato dal vento - depositi chiamati loess - che hanno origine nelle montagne vicine quando i ghiacciai riducono la roccia in polvere.

Per arrivare al metallo prezioso, i minatori devono scavare profonde trincee nel paesaggio. Le pareti di questi canyon fungono da testimonianza del tempo preistorico. Trattengono strati su strati di loess nei bellissimi toni della terra:grigi tenui, gialli sabbiosi, variazioni dell'ocra, che gli scienziati possono datare e analizzare per conoscere la storia del clima della regione.

"C'è collaborazione tra minatori e ricercatori sul clima da decenni, " dice Thomas. "I minatori scavano questi giganteschi cumuli di limo, il che significa che non dobbiamo farlo da soli. Sono stati felici di ospitarci. Per loro, il sedimento è solo qualcosa in cui si muovono costantemente, così quando abbiamo chiesto se potevamo guardare le pareti di queste miniere, direbbero eccitati, "Ti importa della nostra sporcizia?""

Interpretare indizi chimici nella sporcizia

I sedimenti delle miniere custodiscono ogni sorta di affascinanti reliquie, come i resti di alberi secolari e le ossa gigantesche di mammut morti da tempo (Hollister ha avuto modo di abbracciarne uno).

Ma è davvero lo sporco che interessa ai ricercatori.

Negli ultimi milioni di anni, modelli climatici ciclici guidati dai cambiamenti nell'orbita terrestre hanno causato la crescita e il restringimento dei ghiacciai nelle montagne dell'Alaska.

Quando i ghiacciai erano grandi, il loess si è rapidamente depositato nelle vicinanze in strati spessi. Ma quando il clima si è riscaldato e i ghiacciai si sono ridotti, le foreste crescevano in cima al loess. Queste aree verrebbero nuovamente ricoperte dalla polvere nei periodi più freddi, E così via e così via. Oggi, ciò che resta delle antiche foreste sono strati di alberi radicati, pezzi di muschio, e ricco, terreno scuro, tutto ancora trovato nei muri delle miniere.

Durante il viaggio estivo in Alaska, il team di ricerca ha misurato accuratamente sezioni di sedimento e le ha rimosse per studiarle.

Il laboratorio di Jensen data campioni di cenere vulcanica sepolti nel loess, che fornirà un'idea di quanti anni hanno diverse sezioni di sedimento. Nel frattempo, Thomas e il suo team analizzeranno vari composti nel sedimento per conoscere il clima preistorico della regione.

Un materiale che i ricercatori indagheranno:sostanze chimiche chiamate glicerolo dialchil glicerolo tetraeteri (GDGT), che sono incorporati nel loess. GDGT, prodotto da batteri, può essere utilizzato per ricostruire l'andamento della temperatura preistorica. In un'analisi separata, gli scienziati esamineranno i resti di antiche cere fogliari, presente anche nel sedimento. La composizione chimica di questi composti può far luce su come l'umidità effettiva della regione, influenzata dall'umidità e dai livelli di pioggia, sia fluttuata nel tempo.

Lo studio riguarderà diversi intervalli caldi che si sono verificati durante il Pleistocene, iniziata circa 2,6 milioni di anni fa e terminata circa 12, 000 anni fa.