Come è cambiato il clima nel corso della storia della Terra? Quali processi climatici hanno influenzato la Terra e la sua atmosfera? La paleoclimatologia cerca risposte a tali domande per comprendere meglio i cambiamenti climatici e ricavare previsioni per scenari climatici futuri. I cosiddetti archivi sedimentari servono come base per questo. Sono depositi rocciosi i cui componenti e la cui composizione forniscono informazioni sulle temperature e sulle condizioni climatiche al momento della loro formazione. Depositi geologici corrispondenti recenti forniscono informazioni sullo sviluppo climatico nella storia recente della Terra dall'ultima era glaciale 20, 000 anni fa. Rispetto ai diffusi depositi di acqua di mare, però, gli archivi sedimentari sulla terraferma, come nella regione alpina, sono molto rari.

Nuovi dati per la ricerca sul paleoclima

Un consorzio internazionale guidato dall'Istituto di geoscienze applicate (IAG) dell'Università di tecnologia di Graz ha fatto una scoperta sensazionale in questo settore. In una pubblicazione per Comunicazioni Terra e Ambiente , il gruppo presenta appena scoperto, depositi geologicamente molto giovani sull'Erzberg stiriano, la cui importanza come archivio sedimentario per le ricerche paleoclimatiche è stata indagata per la prima volta. "Il fatto che ora abbiamo trovato depositi geologici così giovani, che di solito si trovano solo negli archivi sedimentari marini, in un archivio sedimentario continentale è sensazionale e un tesoro di dati per la ricerca sul clima, " spiega il primo autore dello studio, Andre Baldermann dell'IAG.

Bassa temperatura di formazione ed età di deposizione recente

Nello specifico, si tratta di otturazioni sedimentarie di faglie e fratture costituite dai minerali carbonatici dolomite, aragonite e calcite. È noto che il minerale carbonato dolomite cristallizza quando l'acqua di mare evapora, che a sua volta richiede temperature elevate. Baldermann e il suo team sono stati ora in grado di dimostrare per la prima volta che il minerale può formarsi anche a temperature comprese tra zero e venti gradi Celsius:finora non ci sono stati dati assoluti su questo.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che questi sono minerali relativamente giovani dal punto di vista geologico che si sono formati poco dopo l'ultima era glaciale circa 20, 000 anni fa in un'area deposizionale non marina (continentale). Baldermann:"Questa è una novità, poiché le recenti formazioni del minerale sono state limitate fino ad ora quasi esclusivamente ai depositi di acqua di mare".

Analisi dei materiali attraverso un approccio multi-metodo

Nelle analisi è stata utilizzata l'intera gamma di metodi di indagine geologica. I campioni di roccia sono stati descritti al microscopio e classificati sistematicamente. La composizione mineralogica è stata determinata mediante diffrazione dei raggi X e le proprietà chimiche sono state definite mediante microscopia elettronica ad alta risoluzione. Per la datazione dell'età e le ricostruzioni della temperatura, i campioni sono stati analizzati in modo elementare e isotopico mediante spettrometria di massa all'avanguardia. "Il gran numero di risultati ci ha permesso di trarre conclusioni sul flusso d'acqua, composizione dell'acqua, temperature di crescita e formazione dei minerali, "dice Baldermann.

Vantaggi per la ricerca sul clima

"La ricerca sul clima funziona principalmente analizzando i sedimenti marini, perché abbiamo archiviato un gran numero di sedimenti (sedimenti marini, nota) durante l'intero corso della storia della Terra. Gli archivi sedimentari continentali sono rari e vengono considerati solo molto raramente. I loro depositi di solito forniscono solo poche informazioni sulle vecchie condizioni ambientali, " afferma Baldermann. È convinto che i dati appena pubblicati sui depositi sull'Erzberg porranno rimedio a questa situazione e forniranno nuove prospettive sullo sviluppo climatico del recente passato.

Questa area di ricerca è ancorata al campo di specializzazione "Scienza avanzata dei materiali, " uno dei cinque centri strategici di TU Graz.