Glaciazione, clima ed evoluzione

Introduzione

Con glaciazione si intende un periodo climatico freddo nel quale si assiste a una riduzione del livello del mare dovuto all’accumulo di acqua nei ghiacciai, che si espandono enormemente.

Tante glaciazioni

Nel corso della storia geologica del nostro pianeta si sono verificate diverse glaciazioni. Una delle più antiche potrebbe essere la glaciazione Huroniana, avvenuta tra 2,5 e 2,2 miliardi di anni fa. Nonostante questo, le glaciazioni più conosciute e studiate sono le più recenti.

Il clima degli ultimi 65 milioni di anni

Dopo l’estinzione di fine Cretaceo

Il clima della terra è cambiato molto durante le diverse ere geologiche. Se analizziamo il clima dopo l’estinzione che portò alla scomparsa di dinosauri e ammoniti, questo risultava caldo e tropicale. Il drammatico evento di estinzione, reso tale dalla caduta del meteorite dello Yucatan, segnò la fine di un’era (il Mesozoico) e l’inizio di una nuova: il Cenozoico.

Caldo per 30 milioni di anni

La prima metà del Cenozoico fu caratterizzato da un clima caldo e l’assenza di ghiacci e calotte polari. Si verificarono, al contrario, diversi periodi di picchi ipertermici, durante i quali la temperatura aumentò notevolmente. Il più famoso è chiamato Massimo termico tra Paleocene ed Eocene. Avvenne circa 55 milioni di anni fa ma durò non più di 100.000 anni.

Il riscaldamento fu intenso e le temperature aumentarono di 10 °C! In questo periodo, quello che era il supercontinente Pangea si era “spezzato” e l’Oceano Atlantico si stava aprendo. Placche tettoniche collidevano e generavano catene montuose come le Alpi e l’Himalaya. Pian piano, il clima si stava raffreddando.

35 milioni di anni fa, la calotta glaciale antartica

Probabilmente a causa dello scontro tra India e Asia, e il successivo sollevamento dell’Himalaya, le temperature si abbassarono di oltre 10 °C e si venne a ricostituire la calotta glaciale antartica, che dal Carbonifero (359–299 milioni di anni fa) non si era più formata.

Inoltre, il distacco del Sud America dall’Antartide e l’apertura di un canale (di Drake) tra questi continenti, determinò la “nascita” di una corrente circumpolare fredda. Durante questo periodo, e fino a 3 milioni di anni fa, il clima si raffredda lentamente, ma l’artico risulta ancora privo di ghiacci. Infatti, le temperature erano maggiori di 2-3 °C rispetto l’attuale.

Tre milioni di anni fa, iniziano le ere glaciali

Andando avanti nel tempo sino a 3 milioni di anni fa, la conformazione dei continenti e degli oceani era molto simile all’attuale. Il livello di CO₂ andava a ridursi, mentre la calotta sulla Groenlandia e sul mar glaciale artico divenne permanente.

In particolare, dall’inizio del Quaternario (2,6 milioni di anni fa), il periodo geologico più recente nel quale viviamo, si assiste a oscillazioni climatiche che originano le glaciazioni. Glaciazioni che da 800 mila anni a questa parte hanno una durata media di 100 mila anni. In media, un periodo glaciale dura infatti 90 mila anni, mentre un periodo inter-glaciale, in cui le temperature aumentano e i ghiacciai si sciolgono, circa 10 mila.

Glaciazione Würm

L’ultima glaciazione avvenuta sul nostro pianeta viene chiamata Würm. Iniziò circa 110.000 anni fa, ma raggiunse il suo massimo tra i 25 e i 19 mila anni fa. La sua fine, avvenuta 11.700 anni fa, viene fatta combaciare con l’inizio dell’epoca Olocene (anche detta Era Umana). Infatti, da circa 11 mila anni a questa parte ci troviamo in un periodo interglaciale, che secondo alcuni studiosi è destinato a durare ancora per poco.

Cosa accadde?

In questo periodo, il livello del mare si abbassò di 120 m e i ghiacciai si estesero su gran parte dei continenti dell’emisfero boreale. Inoltre, l’antartico rimase ghiacciato mentre l’Oceano Artico non divenne probabilmente un’unica distesa di ghiaccio. Infine, le temperature medie erano inferiori di 10 gradi rispetto le attuali.

Durante l’ultima glaciazione si estende il Paleolitico superiore (40 mila–10 mila anni fa), periodo focale per l’evoluzione umana.

L’uomo di Neandertal, già diffuso in Europa, si estinse, mentre l’Homo sapiens iniziò la colonizzazione dei territori al di fuori del continente nativo, l’Africa. Quando arrivarono per la prima volta in Europa, i sapiens trovarono un clima molto diverso da quello africano. Infatti, 40 mila anni fa, la temperatura media della regione dell’Adalusia si aggirava intorno i 9–11 °C.

Sapiens vs Neandertal

Nonostante sapiens e neandertaliani fossero diversi a livello fenotipico, l’idea che i secondi fossero robusti fisicamente ma intellettualmente inferiori è stata ormai superata. I Neandertaliani erano molto più simili a noi di quanto pensiamo.

La prova principale è il 2-3% di DNA di origine neandertaliana che caratterizza le attuali popolazioni non africane. Esistono anche diverse prove archeologiche, le quali mostrano, ad esempio, l’uso simbolico di ornamenti ricavati da molluschi marini, penne e artigli di uccelli. Ma anche la capacità di pensiero astratto associata alle arti parietali.

Perché si estinsero i Neandertaliani?

La loro estinzione non è dunque da associare a scontri fisici, bensì a un insieme di fattori: il ridotto numero di individui, la bassa diversità genetica, l’endogamia, e forse… una proteina. Infatti, circa 41 mila anni fa è stato registrato un improvviso crollo del campo magnetico terrestre (Evento di Laschamp), che avrebbe favorito i nostri antenati Cro-Magnon a scapito dei Neandertal. Questi ultimi possedevano, infatti, una variante di una proteina (recettore arilico) sensibile ai raggi UV provenienti dal cosmo, normalmente protetti dal campo magnetico terrestre.

Periodi stadiali e interstadiali

I fenomeni glaciali sono tutt’altro che uniformi. In climatologia si usa infatti il termine stadiale per indicare un periodo con temperature fredde durante un periodo interglaciale, e interstadiale per indicare un periodo più caldo durante un evento glaciale. Questi momenti di forti “escursioni termiche” influenzarono l’evoluzione, umana e no, in modo incredibile.

Bølling-Allerød

Un esempio è il Bølling-Allerød, un periodo interstadiale che si verificò tra 14.700 e 12.700 anni fa, quando l’ultima glaciazione non era ancora terminata. In questo periodo, oltre le temperature, aumentarono anche le precipitazioni e il livello del mare (di 100 m). Le foreste tornarono a espandersi e gli uomini si spostarono in questi luoghi, dove cacciavano intensivamente grandi mammiferi, contribuendo probabilmente alla loro estinzione.

…o forse no?

Secondo alcuni studiosi questa ipotesi non sarebbe veritiera. Per questi, l’estinzione di animali come il rinoceronte lanoso, il leone delle caverne e il mammut lanoso sarebbe da associare al cambiamento climatico appena citato. L’aumento della temperatura non sarebbe stato sopportato da questi animali, adattati da millenni a temperature molto più basse.

Inoltre, è in questo periodo che la cultura Natufiana si stabilì sulle coste del Mediterraneo orientale per sfruttare i cereali selvatici. Ha inizio così un rapporto uomo–cereali che si consoliderà con la selezione delle varietà domestiche e la nascita dell’agricoltura.

Dryas recente

Il caso opposto, verificatosi poco dopo il Bølling-Allerød (tra 12.900 e 11.500 anni fa) è il Dryas recente, probabilmente causato dall’impatto di meteoriti in Nord America. Evento catastrofico che si sarebbe verificato poco prima dell’inizio della civiltà umana nella Mezzaluna Fertile. In particolare, questo “impatto cosmico” avrebbero destabilizzato la calotta glaciale, rilasciando un grande quantitativo di acqua dolce che avrebbe interrotto la circolazione termoalina del Nord Atlantico.

Il Dryas recente è stato associato da molti studiosi all’adozione dell’agricoltura nel Levante. La popolazione natufiana, influenzata dall’abbassamento delle temperature e da un’improvvisa siccità, avrebbe iniziato a raccogliere i semi dei cereali selvatici e ripulire il terreno dalle erbe infestanti.

Come si è arrivati alla fine dell’ultima glaciazione?

Ci sono diversi fattori che hanno influito e determinato la fine delle glaciazioni. La prima è senza dubbio la variazione dell’irraggiamento solare. Ma un ruolo importante lo hanno avuto anche i gas serra, che accumulandosi nell’atmosfera determinano il riscaldamento del clima.

Uno studio pubblicato su PNAS da Joseph McConnell del Desert Research Institute, afferma come 192 anni di eruzioni vulcaniche in Antartide iniziate 17,7 mila anni fa abbiano contribuito all’origine del disgelo, rilasciando grandi quantità di gas serra nell’atmosfera.

Al termine delle glaciazioni, l’acqua accumulata come ghiaccio viene rilasciata nei mari, con la creazione di vere e proprie “valanghe di acqua”. Come afferma Henry Patton, della Arctic University, “Secondo alcuni modelli matematici, l’acqua che arrivava in mare poteva essere il doppio del Rio delle Amazzoni, forse anche molta di più”.

Conclusioni

Insomma, le variazioni climatiche delle glaciazioni hanno da sempre avuto un forte impatto sull’evoluzione dell’uomo e delle specie animali e vegetali.

Durante i periodi glaciali, le calotte ricoprivano gran parte dei continenti, le specie vegetali si spostavano a sud alla ricerca di temperature più clementi e le popolazioni migravano verso le coste, nei cosiddetti “rifugi glaciali”.

Questo non significa che le alte latitudini fossero disabitate. Ad esempio, durante l’ultimo periodo glaciale, molte isole dell’Oceano Artico rimasero libere dai ghiacciai.