Cinque centimetri di questo campione di gocciolatoio contengono 40, 000 anni di storia del clima. Credito:RUB, Marquard
Nell'ultimo periodo interglaciale sulla Terra circa 125, 000 anni fa, il monsone indiano era più lungo, più estremo e meno affidabile di quanto lo sia oggi. Questa è la conclusione tratta dai geologi della Ruhr-Universität Bochum (RUB) e dell'Università di Oxford, insieme ad altri colleghi del Regno Unito, Nuova Zelanda, Cina e Stati Uniti. Il team ha analizzato una pietra gocciolante proveniente da una grotta nel nord-est dell'India, combinando vari metodi che forniscono informazioni sui fenomeni meteorologici sovraregionali e locali e sulle dinamiche climatiche del passato.
Il team guidato da Matthias Magiera, Dott.ssa Franziska Lechleitner, Il Professor Ola Kwiecien e il Dr. Sebastian Breitenbach descrivono i risultati nella rivista Lettere di ricerca geofisica , pubblicato online il 25 ottobre 2019.
Ultimo e prossimo periodo interglaciale
"L'ultimo periodo interglaciale è spesso considerato un'analogia con i cambiamenti climatici previsti, " dice Ola Kwiecien del RUB Institute of Geology, Mineralogia e Geofisica. "Anche se i fattori che hanno portato al riscaldamento erano diversi allora da come sono oggi, naturalmente." I risultati sui fenomeni meteorologici e climatici dell'ultimo periodo interglaciale forniscono ai ricercatori indizi su come il clima potrebbe cambiare man mano che la terra si riscalda.
Il team ha analizzato una pietra gocciolante dalla grotta di Mawmluh nell'India nord-orientale. Per uno, i ricercatori hanno determinato i cosiddetti valori delta-18-O, che sono una misura della forza del monsone indiano. Nel processo, hanno confrontato il rapporto tra ossigeno pesante e leggero nel dripstone; questo dipende da un lato dall'area di origine del monsone, ma anche sulla distribuzione stagionale delle precipitazioni, temperatura e intensità delle precipitazioni. Questi fattori giocano un ruolo importante per la forza del fenomeno meteorologico monsonico.
La grotta di Mawmluh nell'India nord-orientale si trova nel luogo più umido della Terra. Credito:Franziska Lechleitner
Rilevante per gli agricoltori della regione
"Il valore delta-18-O ci dice qualcosa sulla forza del monsone, ma non quante precipitazioni cadono e come la pioggia si diffonde nel tempo, " spiega Sebastian Breitenbach del RUB Institute of Geology, Mineralogia e Geofisica. "Ma questa è in realtà l'informazione cruciale, " aggiunge Ola Kwiecien. "Per un agricoltore, fa una grande differenza se le precipitazioni scendono costantemente e in modo affidabile per un certo periodo di tempo, o se piogge sorprendenti ed estreme si alternano a periodi di siccità più lunghi."
Per raccogliere indizi sulla distribuzione stagionale delle precipitazioni, i ricercatori hanno definito ulteriori valori misurati. Mentre il valore delta-18-O è un parametro sovraregionale che dice loro qualcosa sulle lontane fonti delle piogge monsoniche, altri parametri registrano fenomeni locali, compreso il rapporto tra diversi elementi come lo stronzio o il magnesio rispetto al calcio o il rapporto tra i diversi isotopi di calcio nel dripstone. Questo rapporto isotopico, noto come valore delta-44-Ca, è stato finora raramente applicato a campioni di grotte.
La composizione delle colate nella grotta rivela qualcosa sul clima del passato. Credito:Franziska Lechleitner
Precipitazioni in prossimità della grotta
Durante l'inverno secco e i periodi di siccità più lunghi, nella roccia carsica soprastante la grotta si verifica un fenomeno che influisce sulle condizioni elementari della colata. Se la pioggia cade sulla grotta Mawmluh, filtra attraverso il suolo, scioglie il calcio dalla roccia e lo trasporta nella grotta. Il calcio è immagazzinato in una gocciolatoio formato dall'acqua; il gocciolatoio, che cresce durante una fase umida, ha quindi un alto contenuto di calcio rispetto ad altri elementi.
Però, durante il periodo secco tra novembre e maggio, parte del calcio può perdersi per strada, se ci sono cavità piene d'aria nella roccia. Questi fanno precipitare il calcio prima che raggiunga la grotta, mentre elementi come stronzio e magnesio rimangono nell'acqua, vengono trasportati ai gocciolatoi e integrati in essi. Il rapporto tra magnesio o stronzio e calcio nella pietra gocciolante indica quindi se c'era molta o poca pioggia nelle immediate vicinanze della grotta. Il valore delta-44-Ca fornisce anche indizi sulle precipitazioni nei pressi della grotta e, Inoltre, consente ai ricercatori di ottenere maggiori informazioni sull'intensità della fase secca.
La combinazione di questi diversi parametri ha permesso ai ricercatori di ricostruire i cambiamenti nelle precipitazioni durante i periodi monsonico e non monsonico e, di conseguenza, per ottenere informazioni sulla distribuzione delle precipitazioni prima, durante e dopo l'ultimo periodo interglaciale.
Proprio come un albero ha anelli annuali, un dripstone ha una laminazione che si sviluppa nel tempo quando il dripstone cresce in diverse condizioni ambientali. Credito:RUB, Marquard
Il monsone era meno affidabile
"Su tutto, i nostri dati mostrano che il monsone indiano era meno affidabile nell'ultimo periodo interglaciale di quanto lo sia oggi, il che suggerisce che il riscaldamento globale oggi potrebbe avere lo stesso effetto, " conclude Ola Kwiecien. "Ciò corrisponde alla tendenza a diventare più frequenti per le condizioni meteorologiche estreme". Secondo i ricercatori, l'impatto umano sul clima del monsone estivo indiano non si è ancora manifestato completamente. Se le ipotesi alla base del presente studio sono corrette, però, questo potrebbe cambiare nei prossimi 20-30 anni.
