Lezioni dal passato: come l’erosione delle rocce può influenzare il cambiamento climatico
Lezioni dal passato: come l’erosione delle rocce può influenzare il cambiamento climaticoStudiare gli eventi di riscaldamento globale del passato può fornire preziose intuizioni sui meccanismi naturali che hanno regolato il clima terrestre, come l’erosione delle rocce, che ha ridotto la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera. Oggi, potenziare l’erosione delle rocce potrebbe contribuire a mitigare il cambiamento climatico, ma la sua efficacia dipende dalle condizioni geologiche locali e dalla potenziale formazione di argilla, che può inibire il processo.
Il ruolo dell’erosione delle rocce nel raffreddamento globale
Il riscaldamento globale nel passato geologico
La Terra si sta riscaldando e gli effetti sono sempre più evidenti in tutto il mondo. Tuttavia, guardando indietro nella storia geologica, gli eventi di riscaldamento globale non sono rari. Circa 56 milioni di anni fa, durante il Massimo Termico del Paleocene-Eocene (PETM), le temperature sono aumentate in media di 5-8 gradi Celsius. Questo aumento di temperatura è stato probabilmente causato da un’intensa attività vulcanica e dal conseguente rilascio di enormi quantità di anidride carbonica nell’atmosfera. Queste temperature elevate sono persistite per circa 200.000 anni.
Il processo di erosione delle rocce e il raffreddamento globale
Nel 2021, il professor Philip Pogge von Strandmann dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) aveva già studiato l’effetto che alla fine portò al raffreddamento globale e al recupero climatico dopo il riscaldamento del PETM. In sintesi, l’acqua piovana si combinava con l’anidride carbonica atmosferica, producendo acido carbonico che causava un’erosione intensificata delle rocce, rilasciando così calcio e magnesio. I fiumi trasportavano poi il calcio, il magnesio e l’acido carbonico negli oceani, dove il calcio, il magnesio e l’anidride carbonica si univano per formare calcare insolubile.
Implicazioni per il presente e il futuro
Il riscaldamento globale 40 milioni di anni fa
Il riscaldamento climatico si è verificato nuovamente 16 milioni di anni dopo il PETM, durante l’Optimum Climatico dell’Eocene Medio o MECO. Nonostante l’attività vulcanica abbia rilasciato circa la stessa quantità di anidride carbonica nell’atmosfera come durante il PETM, ci è voluto molto più tempo per stabilizzare il clima. L’effetto di riscaldamento è durato per un immenso periodo di 400.000 anni, il doppio rispetto al PETM. Perché il recupero è stato così lento in quel periodo?
Implicazioni per la mitigazione del cambiamento climatico
Per rispondere a questa domanda, Pogge von Strandmann e i suoi coautori, tra cui l’autore principale Alex Krause, hanno iniziato ad analizzare carbonati oceanici e minerali argillosi di 40 milioni di anni fa per confrontare i risultati con quelli di esempi simili di 56 milioni di anni fa. Hanno scoperto che, nonostante ci fosse un’intensificazione dell’erosione e dell’erosione durante il MECO, c’era molto meno roccia esposta sulla superficie terrestre 40 milioni di anni fa. Invece, la Terra era ampiamente coperta da una foresta pluviale globale il cui suolo era composto in gran parte da minerali argillosi. A differenza delle rocce, l’argilla non si erode; infatti, è il prodotto dell’erosione. Quindi, nonostante le alte temperature, l’ampio suolo argilloso impediva alle rocce di essere erose efficacemente, un processo noto come “protezione del suolo”.
Queste scoperte possono avere implicazioni importanti per la nostra capacità di mitigare il cambiamento climatico oggi. Una delle opzioni potrebbe essere quella di potenziare l’erosione chimica delle rocce. Per farlo, potremmo arare rocce finemente frantumate nei nostri campi. Le particelle fini di roccia si eroderebbero rapidamente, legando l’anidride carbonica atmosferica e permettendo al clima di recuperare. Tuttavia, se l’erosione porta alla formazione di argilla, gli effetti del processo sarebbero significativamente meno efficienti. L’argilla trattiene il calcio e il magnesio che altrimenti verrebbero trasportati negli oceani. L’anidride carbonica continuerebbe a fluire negli oceani, ma non sarebbe legata lì e potrebbe sfuggire di nuovo nell’atmosfera. In questo caso, l’effetto dell’erosione avrebbe un’influenza minima sul clima.