Quando la Groenlandia era verde:Il suolo antico sotto un miglio di ghiaccio offre avvertimenti per il futuro

Circa 400.000 anni fa, gran parte della Groenlandia era libera dai ghiacci.La tundra arbustiva si crogiolava sotto i raggi del sole sugli altopiani nord-occidentali dell'isola.Le prove suggeriscono che a bosco di abete rosso alberi, brulicanti di insetti, coprivano la parte meridionale della Groenlandia.Allora il livello globale del mare era molto più alto, tra i 20 e i 40 piedi sopra i livelli odierni.In tutto il mondo, la terra che oggi ospita centinaia di milioni di persone era sommersa dall’acqua.

Gli scienziati sanno da tempo che la calotta glaciale della Groenlandia era in gran parte scomparsa ad un certo punto del ultimi milioni di anni, ma non esattamente quando.

In un nuovo studio nel rivista Scienza, abbiamo determinato la data, utilizzando terreno ghiacciato estratti durante la Guerra Fredda da sotto una sezione spessa quasi un miglio della calotta glaciale della Groenlandia.

La tempistica – circa 416.000 anni fa, con condizioni in gran parte libere dai ghiacci che durarono fino a 14.000 anni – è importante.A quel tempo, la Terra e i suoi i primi esseri umani stavano attraversando uno dei periodi interglaciali più lunghi da quando le calotte glaciali coprirono per la prima volta le alte latitudini 2,5 milioni di anni fa.

La durata, l’entità e gli effetti di questo riscaldamento naturale possono aiutarci a comprendere la Terra che gli esseri umani moderni stanno creando per il futuro.

Un mondo conservato sotto il ghiaccio

Nel luglio 1966, scienziati americani e U.S.Gli ingegneri dell'esercito hanno completato uno sforzo di sei anni per perforare la calotta glaciale della Groenlandia.La perforazione ha avuto luogo a Campo Secolo, una delle basi militari più insolite – lo era a propulsione nucleare e costituito da una serie di tunnel scavati nella calotta glaciale della Groenlandia.

Il sito di perforazione nel nord-ovest della Groenlandia si trovava a 138 miglia dalla costa e nel sottosuolo da 4.560 piedi di ghiaccio.Una volta raggiunto il fondo del ghiaccio, la squadra ha continuato a perforare altri 12 piedi nel terreno ghiacciato e roccioso sottostante.

Nel 1969, l’analisi del geofisico Willi Dansgaard della carota di ghiaccio di Camp Century rivelò per la prima volta i dettagli di come il clima della Terra fosse cambiato. cambiato radicalmente negli ultimi 125.000 anni.Periodi glaciali freddi e prolungati, quando il ghiaccio si espandeva rapidamente, lasciarono il posto a periodi interglaciali caldi, quando il ghiaccio si sciolse e il livello del mare si innalzò, inondando le aree costiere di tutto il mondo.

Per quasi 30 anni, gli scienziati hanno prestato poca attenzione ai 12 piedi di terreno ghiacciato del Camp Century.Uno studio analizzato i ciottoli per comprendere il substrato roccioso sotto la calotta glaciale.Un altro ha suggerito in modo intrigante che il terreno ghiacciato prove conservate di un tempo più caldo di oggi.Ma non avendo modo di datare il materiale, poche persone prestarono attenzione a questi studi.Negli anni ’90 il nucleo del terreno ghiacciato era scomparso.

Diversi anni fa, i nostri colleghi danesi hanno trovato il terreno perduto sepolto in profondità in un congelatore di Copenaghen e abbiamo formato un'associazione squadra internazionale per analizzare questo archivio unico di clima ghiacciato.

Nell'esemplare più in alto, lo abbiamo trovato perfettamente conservato piante fossili – prova positiva che la terra molto al di sotto di Camp Century era stata libera dai ghiacci qualche tempo in passato – ma quando?

Incontri roccia antica, ramoscelli e terra

Utilizzando campioni prelevati dal centro del nucleo del sedimento e preparati e analizzati al buio in modo che il materiale conservasse un ricordo accurato della sua ultima esposizione alla luce solare, ora sappiamo che la calotta glaciale che copre la Groenlandia nordoccidentale – oggi spessa quasi un miglio – scomparso durante il lungo periodo caldo naturale noto agli scienziati del clima come MIS 11, tra 424.000 e 374.000 anni fa.

Per determinare con maggiore precisione quando la calotta glaciale si è sciolta, uno di noi, Tammy Rittenour, ha utilizzato una tecnica nota come datazione con luminescenza.

Nel corso del tempo, i minerali accumulano energia mentre elementi radioattivi come l’uranio, il torio e il potassio decadono e rilasciano radiazioni.Più a lungo il sedimento rimane sepolto, maggiore è la quantità di radiazioni che si accumula sotto forma di elettroni intrappolati.

In laboratorio, strumenti specializzati misurano minuscoli frammenti di energia, rilasciati sotto forma di luce da quei minerali.Quel segnale può essere utilizzato per calcolare per quanto tempo sono rimasti sepolti i chicchi, poiché l’ultima esposizione alla luce solare avrebbe rilasciato l’energia intrappolata.

Il laboratorio di Paul Bierman dell’Università del Vermont hanno datato l’ultima volta che il campione si è avvicinato alla superficie in un modo diverso, utilizzando rari isotopi radioattivi di alluminio e berillio.

Questi isotopi si formano quando i raggi cosmici, provenienti da lontano dal nostro sistema solare, si schiantano contro le rocce della Terra.Ogni isotopo ha un tempo di dimezzamento diverso, il che significa che decade a una velocità diversa quando viene sepolto.

Misurando entrambi gli isotopi nello stesso campione, geologo glaciale Ha disegnato Cristo è stato in grado di determinare che lo scioglimento del ghiaccio aveva esposto i sedimenti sulla superficie terrestre per meno di 14.000 anni.

Modelli di calotta glaciale gestiti da Benjamin Keisling, che ora incorporano la nostra nuova conoscenza secondo cui Camp Century era libero dai ghiacci 416.000 anni fa, mostrano che la calotta glaciale della Groenlandia deve essersi ridotta in modo significativo allora.

Durante quel periodo, come minimo, il bordo del ghiaccio si ritirò di decine o centinaia di miglia intorno a gran parte dell’isola.L’acqua proveniente da quel ghiaccio in scioglimento ha innalzato il livello globale del mare di almeno 5 piedi e forse fino a 20 piedi rispetto ad oggi.

Avvertenze per il futuro

L’antico terreno ghiacciato sotto la calotta glaciale della Groenlandia avverte dei problemi futuri.

Durante l’interglaciale MIS 11, la Terra era calda e le calotte glaciali erano limitate alle alte latitudini, proprio come oggi. Livelli di anidride carbonica nell'atmosfera rimasero tra le 265 e le 280 parti per milione per circa 30.000 anni.MIS 11 è durato più a lungo della maggior parte dei periodi interglaciali a causa dell’impatto della forma dell’orbita terrestre attorno al sole sulla radiazione solare che raggiunge l’Artico.Nel corso di questi 30 millenni, quel livello di anidride carbonica ha innescato un riscaldamento sufficiente a sciogliere gran parte del ghiaccio della Groenlandia.

Oggi, la nostra atmosfera contiene 1,5 volte più anidride carbonica di quanto ne conteneva circa il MIS 11 420 parti per milione, una concentrazione che è aumentata ogni anno.L’anidride carbonica intrappola il calore, riscaldando il pianeta.Una quantità eccessiva nell’atmosfera aumenta la temperatura globale, come sta vedendo il mondo adesso.

Negli ultimi dieci anni, mentre le emissioni di gas serra continuavano ad aumentare, gli esseri umani hanno vissuto gli otto anni più caldi mai registrati.Luglio 2023 ha visto il settimana più calda mai registrata, sulla base di dati preliminari.Che caldo scioglie le calotte glaciali, e la perdita di ghiaccio riscalda ulteriormente il pianeta poiché la roccia scura assorbe la luce solare che un tempo rifletteva il ghiaccio bianco brillante e la neve.

Anche se domani tutti smettessero di bruciare combustibili fossili, i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera lo farebbero rimanere elevato per migliaia o decine di migliaia di anni.Questo perché ci vuole molto tempo perché l’anidride carbonica si sposti nel suolo, nelle piante, nell’oceano e nelle rocce.Stiamo creando condizioni favorevoli a un periodo di caldo molto lungo, proprio come MIS 11.

A meno che le persone non riducano drasticamente la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera, le prove che abbiamo trovato del passato della Groenlandia suggeriscono un futuro in gran parte libero dai ghiacci per l’isola.

Tutto ciò che possiamo fare per ridurre le emissioni di carbonio e sequestrare il carbonio che è già nell’atmosfera aumenterà le possibilità che sopravviva una parte maggiore del ghiaccio della Groenlandia.

L’alternativa è un mondo che potrebbe assomigliare molto a MIS 11 – o anche più estremo:una Terra calda, calotte glaciali che si restringono, innalzamento del livello del mare e onde che si infrangono su Miami, Mumbai, India e Venezia, Italia.