Gli scienziati hanno scoperto una nuova affascinante intuizione su ciò che ha causato uno dei più rapidi e drammatici casi di cambiamento climatico nella storia della Terra.

Un team di ricercatori, guidato dal Dr. Sev Kender dell'Università di Exeter, hanno fatto un passo avanti fondamentale nella causa del Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), un evento di riscaldamento globale estremo che è durato per circa 150 mila anni e che ha visto aumenti significativi della temperatura.

Sebbene studi precedenti abbiano suggerito che l'attività vulcanica ha contribuito alla vasta CO ₂ emissioni che hanno determinato il rapido cambiamento climatico, il trigger per l'evento è meno chiaro.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno identificato livelli elevati di mercurio poco prima e all'inizio del PETM, che potrebbero essere causati da un'ampia attività vulcanica, in campioni prelevati da nuclei sedimentari nel Mare del Nord.

In modo cruciale, la ricerca dei campioni di roccia ha anche mostrato che nelle prime fasi del PETM, c'è stato un calo significativo dei livelli di mercurio, suggerendo che almeno un altro serbatoio di carbonio ha rilasciato significativi gas serra quando il fenomeno ha preso piede.

La ricerca indica l'esistenza di punti critici nel sistema terrestre, che potrebbero innescare il rilascio di ulteriori serbatoi di carbonio che hanno portato il clima terrestre a temperature elevate senza precedenti.

La ricerca pionieristica, che comprende anche esperti del British Geological Survey, l'Università di Oxford, Herriot-Watt University e l'Università della California a Riverside, potrebbe dare una nuova comprensione di come i cambiamenti climatici moderni influenzeranno la Terra nei secoli a venire.

La ricerca è pubblicata su Comunicazioni sulla natura il 31 agosto 2021.

Dottor Kender, un coautore dello studio della Camborne School of Mines, con sede presso il Penryn Campus dell'Università di Exeter in Cornovaglia, ha dichiarato:"La serra gassosa una tale CO ₂ il metano è stato rilasciato nell'atmosfera all'inizio del PETM in poche migliaia di anni.

"Volevamo verificare l'ipotesi che questo rilascio di gas serra senza precedenti sia stato innescato da grandi eruzioni vulcaniche. Poiché i vulcani rilasciano anche grandi quantità di mercurio, abbiamo misurato il mercurio e il carbonio nei nuclei dei sedimenti per rilevare qualsiasi antico vulcanismo.

"La sorpresa è stata che non abbiamo trovato una semplice relazione di aumento del vulcanismo durante il rilascio di gas serra. Abbiamo scoperto che il vulcanismo si è verificato solo nella fase iniziale, e quindi un'altra fonte di gas serra deve essere stata rilasciata dopo il vulcanismo".

Il fenomeno PETM, che è uno dei periodi di riscaldamento più rapidi nella storia della Terra, avvenne quando la Groenlandia si allontanò dall'Europa.

Mentre le ragioni di come quantità così grandi di CO ₂ sono stati rilasciati per innescare questo lungo periodo di riscaldamento rimasto nascosto per molti anni, gli scienziati hanno recentemente suggerito che le eruzioni vulcaniche siano state la causa principale.

Però, mentre le registrazioni e i modelli del carbonio hanno suggerito che sono state rilasciate grandi quantità di carbonio vulcanico, non è stato possibile identificare il punto di innesco per PETM, fino ad ora.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno studiato due nuovi nuclei sedimentari del Mare del Nord che hanno mostrato alti livelli di mercurio presente, rispetto ai livelli di carbonio organico.

Questi campioni hanno mostrato numerosi picchi nei livelli di mercurio sia prima, e all'inizio del periodo PETM, il che suggerisce che sia stato innescato dall'attività vulcanica.

Però, lo studio ha anche mostrato che c'era almeno un altro serbatoio di carbonio che è stato successivamente rilasciato quando il PETM ha preso piede, poiché i livelli di mercurio sembrano diminuire nella seconda parte della sua insorgenza.

Il Dr. Kender ha aggiunto:"Siamo stati in grado di svolgere questa ricerca poiché abbiamo lavorato su un nuovo materiale di base eccezionalmente ben conservato con i collaboratori del Geological Survey of Denmark e della Groenlandia. L'eccellente conservazione ha permesso il rilevamento dettagliato sia del carbonio rilasciato al atmosfera e il mercurio. Poiché il Mare del Nord è vicino alla regione del vulcanismo che si ritiene abbia innescato il PETM, questi nuclei erano in una posizione ideale per rilevare i segnali.

"Il vulcanismo che ha causato il riscaldamento è stato probabilmente un vasto e profondo davanzale intruso che ha prodotto migliaia di bocche idrotermali su una scala ben oltre qualsiasi cosa vista oggi. Possibili fonti secondarie di gas serra stavano sciogliendo il permafrost e gli idrati di metano del fondo marino, a causa del riscaldamento vulcanico iniziale".