paleoclimatologìa
Indice
Definizione
sf. [paleo-+climatologia]. Settore della paleogeografia che si propone la ricostruzione e la definizione dei climi succedutisi nel corso delle ere geologiche, nonché lo studio della loro distribuzione geografica. La paleoclimatologia si presta indirettamente a numerose applicazioni pratiche di grande significato economico in quanto, estrapolando i dati del passato, è possibile avanzare previsioni sul prossimo futuro e questo può risultare determinante per numerose scelte di pianificazione. Il clima, in ultima analisi, è determinato dall'andamento del bilancio energetico nel sistema Terra-atmosfera. L'uomo stesso può intervenire significativamente sul bilancio termico con tutti i processi di combustione industriale e privata, che liberano una certa quantità dell'energia ricevuta dalla Terra in tempi precedenti. Il progredire delle nostre conoscenze sui climi del passato, sulla successione dei cambiamenti climatici, sugli episodi climatici di breve durata può permettere di risalire alla concatenazione delle cause in ogni circostanza; sulla base dei valori ottenuti è possibile pertanto formulare con maggior sicurezza previsioni sui futuri valori delle prevalenti temperature, precipitazioni, ecc.
I metodi di studio
Le tracce delle condizioni climatiche del passato devono essere analizzate in molti modi per isolare e identificare il ruolo dei singoli fattori, nonché la grandezza e la scala temporale dell'effetto di ognuno di essi. Lo studio dei climi attuali comporta considerazioni sulla temperatura, sulle precipitazioni, sull'umidità e sui venti e alcuni di questi elementi possono esser valutati con buona sicurezza nelle tracce della storia geologica della Terra sia direttamente in alcuni depositi continentali, sia indirettamente per l'effetto sulle temperature delle acque marine e sulle correnti generate dal vento. La temperatura in ambiente continentale può essere dedotta dalla natura dei sedimenti e dalla comparazione dei resti degli organismi con la flora e la fauna attuali. Sotto il profilo termico, l'evidenza di climi estremamente freddi è testimoniata dalla presenza di depositi glaciali (tilliti) nel Precambriano o nel Paleozoico, tra i quali i più significativi sono quelli del Carbonifero e del Permiano che occupano vaste superfici nell'America Meridionale, nell'Africa meridionale, nell'India meridionale e in Australia. Altri piccoli depositi glaciali dispersi nello spazio e nel tempo non sono però comparabili né con quelli del Permo-Carbonifero, né con quelli recenti del Pleistocene che si sono particolarmente estesi sulla fascia settentrionale dei continenti dell'emisfero nord. Ancora dai sedimenti, così come dalle rocce in genere, è possibile inoltre trarre indicazioni sull'esistenza di elevate temperature superficiali, mediante l'esame dell'alterazione subita dai minerali delle rocce esposte alla degradazione atmosferica. Così, la distinzione tra un clima arido e uno umido può essere fatta in base all'assenza di determinati prodotti tipici dei processi di idratazione. Facendo riferimento a terreni granitici, si constata il loro assoggettamento a un clima arido quando i feldspati rimangono inalterati, mentre la formazione di minerali argillosi è chiaro indice di alterazione in condizioni di maggiore umidità. È però possibile che molti depositi si siano formati in climi temperati o freschi nei quali i processi di alterazione risultano molto attenuati. La vegetazione è un ottimo indicatore climatico, specialmente per quegli strati geologici nei quali la flora fossile può essere comparata con tipi corrispondenti attuali. Nella vegetazione arborea, la presenza di anelli di accrescimento, per esempio, è chiaramente indicativa del succedersi di cicli stagionali. Anche gli animali possono essere usati come indicatori di determinate condizioni climatiche, specie quando abbiano i loro corrispondenti nella fauna attuale, e, inoltre, abbiano un habitat particolarmente ristretto. Un tipico esempio è dato dai coralli che si sviluppano solo in acque tropicali con ben precisi limiti di temperatura, salinità e profondità e i cui resti fossili permettono di ricostruire la posizione della fascia climatica tropicale nei vari periodi geologici. " Per le migrazioni delle formazioni coralline vedi figure al lemma del 14° volume." Un ulteriore elemento per la conoscenza dei climi del passato può essere tratto dai sedimenti marini (particolarmente da quelli deposti in mari poco profondi) sulla base delle loro strutture fisiche e del contenuto paleontologico. La temperatura delle acque marine può essere desunta dal rapporto isotopico tra ossigeno 18 e ossigeno 16 nel carbonato di calcio precipitato per processi organici o inorganici in quanto detto rapporto è strettamente legato alla temperatura di formazione. I depositi evaporitici, tipici di mare poco profondo, sono caratteristici di un ambiente a clima caldo e arido e sono quindi ottimi indicatori delle condizioni climatiche di una regione. Dallo studio di ambienti sedimentari aridi, come quelli dei deserti sabbiosi, e sempre con riferimento alle condizioni attuali, è possibile risalire alla direzione dei venti osservando l'orientamento delle dune e questo elemento è essenziale per ricostruire la circolazione atmosferica del passato. Ciascuno di questi fattori, la loro correlazione e la valutazione d'insieme permettono di comprendere e di ricostruire la distribuzione, nelle singole ere geologiche, dei vari tipi di clima sulla Terra.