Nel corso degli ultimi tre milioni di anni, il clima terrestre ha subito cicli glaciali e interglaciali, durante i quali l’emisfero settentrionale ha alternato periodi con e senza estese calotte glaciali. Tra circa 1,25 milioni e 750.000 anni fa, durante l’epoca del Pleistocene, si è verificata una modifica nei cicli glaciali nota come Transizione del Pleistocene Medio (MPT). In questo periodo, la frequenza dei cicli è cambiata da ogni 41.000 anni a ogni 100.000 anni, con un aumento dell’ampiezza e dell’asimmetria dei cicli stessi.
Gli scienziati hanno cercato di comprendere le ragioni di tale cambiamento, dato che la sola variazione dell’insolazione – ovvero la variazione dell’energia ricevuta dal sole – non spiega completamente questa transizione. Recentemente, un gruppo di ricerca guidato da Judit Carrillo e Michael E. Mann ha condotto uno studio utilizzando un modello climatico per analizzare la dipendenza dal percorso nello sviluppo delle glaciazioni del Plio-Pleistocene. Questo studio ha rivelato che l’evoluzione delle glaciazioni non dipende solo da fattori come i livelli di anidride carbonica e l’output solare, ma è anche condizionata da eventi precedenti.
Il team ha scoperto che una diminuzione graduale del regolite – un sedimento che impedisce la crescita di grandi calotte glaciali – e delle emissioni vulcaniche, che rilasciano anidride carbonica nell’atmosfera, sono necessarie per produrre la MPT. Questi risultati suggeriscono che i livelli ridotti di CO2 e la diminuzione del regolite sono necessari per produrre il ciclo di 100.000 anni a forma di sega, ma che l’anidride carbonica determina più fondamentalmente l’inizio della MPT rispetto al tasso di esaurimento del regolite.
L’importanza di questi risultati risiede nella loro capacità di aiutare a prevedere l’impatto delle emissioni di gas serra causate dall’uomo, offrendo così nuove prospettive per le strategie di mitigazione del cambiamento climatico. Inoltre, il modello utilizzato, CLIMBER-2, ha permesso di simulare milioni di anni, cosa non possibile con modelli più complessi e dettagliati, fornendo una comprensione più profonda dei cicli glaciali e interglaciali del Plio-Pleistocene.
Questo tipo di ricerca, basata su modelli, non solo fornisce una caratterizzazione del comportamento del sistema climatico, ma suggerisce anche comportamenti dinamici che meritano ulteriori indagini attraverso diversi framework di modellazione. Il gruppo di ricerca sta attualmente lavorando per comprendere meglio come funziona il ciclo del carbonio e perché si verifica il comportamento di isteresi, con l’obiettivo di analizzare con maggiore precisione la calotta glaciale della Groenlandia.