"Più a lungo puoi guardare indietro, più lontano puoi guardare avanti", proclamò Winston Churchill al Royal College of Physicians nel 1944, invocando un'idea molto più antica nota come "uniformitarismo".

Coniata dai geologi James Hutton e Charles Lyell, questa è l'idea che i processi passati (come l'erosione o il cambiamento climatico) che hanno alterato la Terra nel tempo rimangono simili, quindi possiamo analizzarli per comprendere le conseguenze dei processi futuri, come il clima il cambiamento potrebbe plasmare il nostro pianeta negli anni a venire.

Questo principio di guardare al passato per vedere il futuro guida ancora la scienza della paleoclimatologia, o lo studio dei climi passati.

Ad esempio, la documentazione geologica ci dice che c'erano palme in Antartide molti milioni di anni fa, quando la CO₂ era a 1.000 parti per milione nell'atmosfera del nostro pianeta.

Guardare indietro a questo periodo, quando il nostro pianeta stava sperimentando livelli di CO₂ naturalmente elevati, ci aiuta a studiare come potrebbe essere la vita sulla Terra se i nostri tentativi di raggiungere emissioni nette zero fallissero e i tassi di emissione di gas serra continuassero ad aumentare.

Quando vogliamo guardare al passato, i migliori strumenti che abbiamo sono chiamati record climatici proxy. Si tratta di archivi naturali che registrano le variazioni climatiche, tra cui carote di ghiaccio, sedimenti lacustri, coralli, stalagmiti rupestri, torba e tronchi d'albero. Questi archivi ci forniscono dati sui cambiamenti climatici che risalgono a oltre le poche centinaia di anni di informazioni che possiamo ottenere dalle registrazioni meteorologiche strumentali umane.

La mia ricerca si concentra sull'utilizzo dei dati degli alberi per ricostruire le condizioni climatiche storiche in tutto il mondo, dall'Europa alla Malesia, alla Cina e al Sud Africa.

Anelli

L'indicatore più utile che abbiamo per esplorare il clima del recente passato sono gli anelli annuali che si formano nei tronchi degli alberi. L'uso degli anelli degli alberi per ricostruire il clima è noto come dendroclimatologia.

Nel clima temperato del Regno Unito, gli alberi formano un anello perché smettono di crescere in inverno, formando un confine ad anello all'inizio di ogni stagione fredda. In altri climi, la stagione secca costituisce il confine dell'anello. La larghezza degli anelli, la densità del legno e i cambiamenti nella chimica del legno registrano tutti come era il tempo nell'anno in cui si è formato l'anello. Nel tempo, gli alberi accumulano un record del cambiamento climatico nei loro tronchi, formando un record in cui ogni valore può essere legato a un anno solare.

Record

La presenza di alberi in gran parte del mondo e la pronta disponibilità di campioni di alberi secolari in edifici, chiese e barche, grazie alla loro costruzione in legno, sono la ragione per cui gli anelli degli alberi sono una fonte di dati così potente. Mettendo insieme alberi vivi, legno morto e campioni archeologici, i nostri record sugli anelli degli alberi risalgono a migliaia di anni fa.

Una delle scoperte più importanti degli studi globali sugli anelli degli alberi è stata che, negli ultimi 2000 anni, non c'è stato alcun periodo prima della rivoluzione industriale in cui l'intero pianeta si sia riscaldato (o raffreddato) allo stesso tempo. Questa è una caratteristica unica del cambiamento climatico causato dall'uomo nell'era industriale:quasi ovunque sul pianeta si sta riscaldando.

Possiamo guardare i periodi di clima naturalmente anomalo durante le ultime migliaia di anni per capire come cambia il nostro sistema climatico quando il pianeta si riscalda. L'esplorazione di documenti medievali rivela che le anomalie climatiche colpiscono luoghi diversi in modi diversi.

L'anomalia climatica medievale, ad esempio, prende il nome dalle temperature insolitamente calde sperimentate in tutta Europa nel Medioevo, sebbene la regione del Pacifico tropicale orientale sia effettivamente diventata più fresca durante questo periodo.

Pioggia

Gli anelli degli alberi ci aiutano anche a comprendere i modelli passati delle fasi climatiche umide e secche. Nelle aree in cui la crescita degli alberi è sensibile alle precipitazioni, tra cui in Europa, nella regione dei monsoni asiatici, nel Nord America e in Messico, le informazioni provenienti da migliaia di anelli degli alberi sono state utilizzate per costruire "atlanti" dei cambiamenti passati delle precipitazioni. Queste ricostruzioni rivelano un quadro netto della relazione tra lo sviluppo delle nostre società e la stabilità del nostro clima.

Nelle aree aride del Messico settentrionale e degli Stati Uniti occidentali, il legno archeologico fornisce un record di intensità di siccità che risale a 1200 anni fa. Questo record rivela fasi di "megasiccità", in cui le scarse precipitazioni hanno portato a stretti anelli degli alberi.

Ci sono strette correlazioni tra questi anelli di restringimento e documenti storici che mostrano il crollo delle comunità locali di nativi americani durante una siccità che i registri degli anelli degli alberi ci dicono sia durata per decenni.

Le popolazioni del Regno Unito sono state storicamente più colpite dalle estati umide che da quelle secche, poiché possono portare al fallimento dei raccolti. Le informazioni sul clima nelle antiche querce britanniche mostrano quando il Regno Unito e l'Europa hanno sperimentato estati umide e fresche successive.

Uno di questi eventi, intorno al 1310, è diventato noto come l'anomalia dantesca, una crisi agricola che ha provocato la perdita di un sesto della popolazione europea poiché le estati umide hanno portato al fallimento dei raccolti e alla carestia.

Le storie del clima passato che gli alberi tengono nei loro tronchi ci danno una visione sorprendente di come la stabilità sociale e quella climatica siano strettamente intrecciate. Queste storie di condizioni climatiche passate da molto tempo sollevano interrogativi sul tipo di futuro che stiamo creando per noi stessi.