La storia del clima sulla Terra trova le sue origini 3,5 miliardi di anni fa, quando l’atmosfera risultava essere priva di ossigeno ed estremamente ricca di biossido di carbonio ed idrogeno, che venivano rilasciati dall’intensa attività vulcanica che vigeva sulla superficie terrestre. Il clima ha perciò sempre condizionato l’evoluzione e l’adattamento degli esseri viventi sulla Terra, e non a caso alle variazioni climatiche, più o meno repentine, sono associate l’estinzioni di intere specie vegetali e animali. Come letto nell’articolo precedente, anche la comparsa delle immense calotte glaciali del periodo Pleistocenico vengono associate alle fluttuazioni climatiche. Ma quali sono le principali cause che dagli albori, condizionano il clima del nostro Pianeta?
La variazione nell’attività solare, la tettonica a zolle, i cambiamenti orbitali, le eruzioni vulcaniche o le cause extraterresti, possono modificare la distribuzione dell’energia e il bilancio radiativo terrestre alterando cosi il clima planetario. Queste cause che siano interne al sistema Terra o esterne vengono definite forzanti, e fanno si che il clima venga considerato un sistema complesso.
Iniziamo con l’analisi delle cause esterne quindi con ciò che riguarda i parametri orbitali, l’attività solare e i corpi extraterrestri.
i cicli di Milankovitch
I cicli di Milankovitch rinchiudono la spiegazione delle probabili cause dovute alla variazione dei parametri orbitali. In sintesi questa teoria spiega le variazione di:
- Eccentricità dell’orbita
- Inclinazione dell’asse terrestre
- Movimento di precessione dell’asse terrestre
Per eccentricità dell’orbita si intende la variazione della forma ellittica che assume l’orbita terrestre nel percorso di rivoluzione intorno al Sole. Questa variazione si verifica circa ogni 400 mila anni ed è causata dall’interazione con i campi gravitazionali di Saturno e Giove. Conseguenza di ciò è la variazione del perielio ossia del punto dell’orbita più vicina al sole (3 gennaio), e dell’afelio ossia il punto dell’orbita più lontana dal sole (4 luglio), che cambierebbe quindi, la quantità di radiazione solare che giunge sulla Terra.
L’inclinazione dell’asse terrestre invece varia ogni 40 mila anni oscillando tra i 22,1° e i 24,5°, quindi con una variazione di circa 2,4°. Conseguenza di ciò è la quantità di superficie terrestre soggetta al ciclo stagionale di insolazione. La precessione degli equinozzi è il movimento della Terra che fa cambiare l’orientamento del suo asse di rotazione rispetto alla sfera ideale delle stelle fisse. Questo è un movimento che si verifica con una periodicità di 25.800 anni, ossi la Terra compie in questo tempo un giro completo di precessione.
Altri fattori esterni che possono essere cause dei cambiamenti climatici, sono legati all’attività solare: in particolar modo si focalizzano molti studi sulla ciclicità delle macchie solari, che raggiungono il loro massimo ogni11 anni circa. Un esempio di studio, può essere quello che si riferisce alla ridotta attività delle macchie solari tra il 1645 e il 1715 che giustificherebbe un periodo particolarmente freddo all’interno della piccola età glaciale (PEG).
L’impatto di un enorme meteorite è un’ulteriore ipotesi che può aver influenzato il clima. Anche in questo caso molti sono gli studi che si sono susseguiti, che testimoniano la presenza di iridio in varie zone della Terra.
Tra le cause interne al sistema terra riscontriamo la tettonica a zolle. 225 milioni di anni fa tutti gli attuali continenti erano uniti a formare un unico grande continente chiamato Pangea e vi era un unico oceano universale definito Panthalassa. Vigeva quindi uno scarso contrasto termico tra i poli e l’equatore e quindi la circolazione atmosferica e quelle oceaniche, erano completamente diverse da quelle attuali. Una volta che la tettonica a zolle ha separato i continenti, si sono innescati nei nuovi meccanismi di circolazione sia oceanica che atmosferica che hanno trovato il loro equilibrio nelle condizioni che attualmente conosciamo.
Altra relazione che comunemente si riscontra è quella che intercorre tra i periodi di raffreddamento di breve durata, e importanti eruzioni vulcaniche, che formerebbero, in stratosfera, una nube costituita da acido solforico in piccole gocce derivata per l’appunto dall’anidride solforosa emessa dalle eruzione. Questa nube provoca una riduzione della trasparenza dell’atmosfera: la radiazione solare incidente al suolo risulta essere perciò ridotta.
Possiamo concludere dall’analisi di tutti questi parametri, che molte sono le cause che hanno condizionato lo sviluppo del clima sulla Terra, ma le sue variazioni si risentono ancora al giorno d’oggi. Anche in futuro la Terra sarà condizionata dall’evoluzione del suo clima: e per questo motivo che qualsiasi intervento dell’uomo può influire sull’equilibrio del sistema con conseguenze difficili da prevedere.
A cura di Noemi Visicchio