Un gruppo di scienziati internazionali, tra cui un astrofisico australiano, ha utilizzato i risultati dell'astronomia delle onde gravitazionali (utilizzata per trovare buchi neri nello spazio) per studiare antichi fossili marini come predittore del cambiamento climatico.

La ricerca, pubblicato sulla rivista Clima del passato , è una collaborazione unica tra paleontologi, astrofisici e matematici che cercano di migliorare la precisione di un paleotermometro, che può utilizzare le prove fossili del cambiamento climatico per prevedere ciò che è probabile che accada alla Terra nei prossimi decenni.

Professoressa Ilya Mandel, dall'ARC Center of Excellence in Gravitational Wave Discovery (OzGrav), e colleghi, hanno studiato i biomarcatori lasciati da minuscoli organismi unicellulari chiamati archaea in un lontano passato, compreso il Cretaceo e l'Eocene.

Gli archaea marini nei nostri oceani moderni producono composti chiamati Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers (GDGT). I rapporti dei diversi tipi di GDGT che producono dipendono dalla temperatura del mare locale nel sito di formazione.

Quando conservato in antichi sedimenti marini, le abbondanze misurate di GDGT hanno il potenziale per fornire una registrazione geologica delle temperature della superficie planetaria a lungo termine.

Ad oggi, gli scienziati hanno combinato le concentrazioni di GDGT in un unico parametro chiamato TEX86, che può essere utilizzato per fare stime approssimative della temperatura superficiale. Però, questa stima non è molto accurata quando i valori di TEX86 dei sedimenti recenti vengono confrontati con le moderne temperature della superficie del mare.

"Dopo diversi decenni di studio, i migliori modelli disponibili sono in grado di misurare la temperatura solo da concentrazioni di GDGT con una precisione di circa 6 gradi Celsius, " disse il professor Mandel. Pertanto, non si può fare affidamento su questo approccio per misurazioni di alta precisione di climi antichi.

Il professor Mandel e i suoi colleghi dell'Università di Birmingham nel Regno Unito hanno applicato moderni strumenti di apprendimento automatico, originariamente utilizzati nel contesto dell'astrofisica delle onde gravitazionali per creare modelli predittivi di fusione di buchi neri e stelle di neutroni, per migliorare la stima della temperatura basata su GDGT misurazioni. Ciò ha permesso loro di prendere in considerazione tutte le osservazioni per la prima volta piuttosto che fare affidamento su una combinazione particolare, TEX86. Questo ha prodotto un paleotermometro molto più accurato. Utilizzando questi strumenti, il team ha estratto la temperatura dalle concentrazioni di GDGT con una precisione di soli 3,6 gradi:un miglioramento significativo, quasi il doppio della precisione dei modelli precedenti.

Secondo il professor Mandel, determinare quanto la Terra si riscalderà nei prossimi decenni si basa sulla modellazione, "quindi è di fondamentale importanza calibrare quei modelli utilizzando letteralmente centinaia di milioni di anni di storia del clima per prevedere cosa potrebbe accadere alla Terra in futuro, " Egli ha detto.