In una recente pubblicazione su Science Bulletin , un team multidisciplinare di autori dell'Università di Tongji, del Secondo Istituto di Oceanografia (Ministero delle Risorse Naturali), dell'Istituto per l'Ambiente della Terra (Accademia Cinese delle Scienze) e dell'Università di Utrecht riferisce per la prima volta che massicci input di carbonio provenienti dal vulcanismo e dal fondale marino la diffusione ha influenzato le relazioni della fase orbitale tra il ciclo del carbonio e il cambiamento climatico.
I cambiamenti passati nel clima e nel ciclo del carbonio sono stati documentati dalla composizione isotopica stabile dell’ossigeno e del carbonio dei foraminiferi bentonici, poiché sono rispettivamente indicatori del clima-criosfera e dei trasferimenti di carbonio tra l’oceano e altri serbatoi. Inoltre, i cambiamenti globali del clima-criosfera e il ciclo del carbonio marino sono stati regolati in modo significativo dall'eccentricità, dall'obliquità e dalla precessione orbitale della Terra, con il ciclo di 405.000 anni che ha un effetto particolarmente pronunciato.
Quando la Terra era ghiacciata da calotte glaciali unipolari in Antartide durante l'Oligocene e il Miocene, da circa 34 a 6 milioni di anni fa, le variazioni nel clima globale-criosfera e nel ciclo del carbonio marino mostravano un comportamento quasi in fase su scale temporali di eccentricità.
Su questa base è stato osservato un ritardo di fase moderato ma evidente del ciclo del carbonio marino rispetto ai cambiamenti del clima-criosfera di circa 19,2 mila anni. Questo ritardo di fase è stato attribuito al tempo di permanenza relativamente lungo del carbonio nell'oceano.
Tuttavia, attraverso l’analisi della fase evolutiva nel tempo di nuovi e pubblicati record di isotopi di ossigeno e carbonio dei foraminiferi bentonici ad alta risoluzione in tutto l’oceano globale, gli autori scoprono che le variazioni nel ciclo del carbonio marino hanno portato il clima-criosfera in media di circa 17 mila anni durante l'ottimale climatico del Miocene da circa 17 a 14 milioni di anni fa.
Ciò corrisponde al verificarsi del Columbia River Flood Basalt e alla rapida espansione globale del fondale marino, un periodo in cui enormi quantità di carbonio di origine profonda furono rilasciate nell'atmosfera.
Ulteriori analisi di sensibilità e simulazioni di modelli suggeriscono che l'elevata CO2 atmosferica e il conseguente effetto serra hanno rafforzato il ciclo idrologico a bassa latitudine durante il periodo ottimale del clima del Miocene, accelerando la risposta del ciclo del carbonio marino alla forzatura dell'eccentricità attraverso una maggiore alterazione chimica e il seppellimento del carbonio organico.
Pertanto, i processi climatici tropicali hanno svolto un ruolo dominante nella regolazione del ciclo del carbonio marino quando il clima terrestre era in un regime caldo.
Questo studio fornisce un valido argomento per collegare eventi tettonici di lunga durata ai cambiamenti su scala orbitale nel sistema di superficie terrestre.
Ulteriori informazioni: Fenghao Liu et al, Ciclo accelerato del carbonio marino forzato dal degassamento tettonico durante l'ottimale climatico del Miocene, Science Bulletin (2024). DOI:10.1016/j.scib.2023.12.052
Fornito da Science China Press
