Nel dibattito scientifico sul clima terrestre emerge una nuova prospettiva che potrebbe riscrivere parte di ciò che sappiamo sui grandi cambiamenti climatici del passato. I ricercatori Dominik Hülse e Andy Ridgwell hanno sviluppato un modello computerizzato innovativo che sfida la teoria consolidata secondo cui il lento disgregamento delle rocce silicee rappresenterebbe l'unico grande termostato naturale del pianeta. Il loro lavoro dimostra che gli oceani, attraverso meccanismi biologici complessi, potrebbero aver giocato un ruolo determinante nel provocare le drammatiche ere glaciali che hanno periodicamente trasformato la Terra in una palla di ghiaccio.
La chiave di questa scoperta risiede nei cicli dei nutrienti marini e nel loro legame con il carbonio atmosferico. Quando le temperature globali aumentano, maggiori quantità di fosforo vengono dilavate nei mari dalle piogge più intense. Questo elemento fertilizza le acque superficiali, scatenando fioriture algali che assorbono anidride carbonica attraverso la fotosintesi. Ma è quello che accade dopo a innescare una reazione a catena sorprendente: le alghe morte affondano sul fondo oceanico, portando con sé il carbonio sequestrato.
Il processo però non si ferma qui. In un clima più caldo, la rapida crescita algale genera una conseguenza paradossale: riduce drasticamente i livelli di ossigeno nelle acque marine. Questa condizione di ipossia modifica radicalmente il comportamento del fosforo, che invece di depositarsi nei sedimenti viene riciclato continuamente nell'ambiente marino. Si crea così un circolo vizioso dove più nutrienti alimentano più alghe, che consumando ossigeno durante la decomposizione liberano ancora più nutrienti, mentre simultaneamente enormi quantità di carbonio rimangono intrappolate nei fondali.
Per anni i due scienziati hanno lavorato a perfezionare un modello computazionale del sistema climatico terrestre che integrasse queste interazioni biologiche trascurate dai precedenti approcci. I risultati ottenuti hanno sorpreso gli stessi ricercatori: il sistema non si limita a stabilizzare gradualmente il clima dopo una fase di riscaldamento, ma può sovracompensare drasticamente, raffreddando il pianeta molto al di sotto della temperatura di partenza. Questo processo, sebbene richieda centinaia di migliaia di anni, può innescare una vera era glaciale nei modelli computerizzati, qualcosa che l'erosione delle rocce silicee da sola non riesce a spiegare.
La teoria tradizionale del termostato geologico funziona attraverso un meccanismo relativamente semplice: l'acqua piovana carica di anidride carbonica scioglie lentamente le rocce esposte, liberando carbonio e calcio che finiscono negli oceani dove alimentano la formazione di conchiglie e barriere coralline. Questi depositi calcarei sigillano il carbonio nei fondali per centinaia di milioni di anni. Come spiega Hülse, quando il pianeta si riscalda le rocce si degradano più velocemente assorbendo più CO2, permettendo alla Terra di raffreddarsi nuovamente. Tuttavia questa spiegazione non regge di fronte alle glaciazioni totali del passato, quando il ghiaccio ricoprì il pianeta da polo a polo.
Le implicazioni di questa ricerca, supportata dal Centro di Eccellenza MARUM dedicato allo studio dei fondali oceanici, si estendono anche al futuro climatico. Secondo i modelli sviluppati dai ricercatori, l'attuale immissione di CO2 antropogenica nell'atmosfera potrebbe teoricamente innescare un nuovo episodio di raffreddamento eccessivo nel lungo termine. Tuttavia l'evento sarebbe probabilmente meno severo rispetto alle glaciazioni del passato geologico, poiché l'atmosfera odierna contiene livelli di ossigeno molto più elevati che attenuano il meccanismo di retroazione dei nutrienti.
L'epoca in cui questi fenomeni erano più potenti corrisponde ai periodi in cui i livelli atmosferici di ossigeno erano significativamente inferiori agli attuali. In quelle condizioni, le retroazioni nutrizionali diventavano estremamente intense, capaci di guidare le severe ere glaciali che hanno caratterizzato la storia geologica primitiva della Terra. Il modello suggerisce quindi che la composizione atmosferica influenza direttamente l'intensità di questi processi di raffreddamento oceanico.
Ridgwell pone però una questione pragmatica fondamentale per l'umanità contemporanea: "Alla fine, importa davvero molto se l'inizio della prossima era glaciale avverrà tra 50, 100 o 200 mila anni? Dobbiamo concentrarci ora sul limitare il riscaldamento in corso. Il fatto che la Terra si raffredderà naturalmente non avverrà abbastanza velocemente da aiutarci". Una prospettiva che ricorda come le scale temporali geologiche siano irrilevanti rispetto all'urgenza climatica attuale. Hülse intende ora utilizzare il modello per esplorare come il pianeta sia riuscito in passato a riprendersi sorprendentemente in fretta da alcuni sconvolgimenti climatici, e quale ruolo abbiano giocato i fondali oceanici in quei recuperi.
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