Ricostruzione paleoambientale
Determinazione del clima e della vegetazione in passato
Il professor David Noone utilizza un pozzo di neve per studiare gli strati di ghiaccio in un ghiacciaio in Groenlandia. Joe Raedle / Getty Images
La ricostruzione paleoambientale (nota anche come ricostruzione paleoclimatica) si riferisce ai risultati e alle indagini intraprese per determinare come fossero il clima e la vegetazione in un determinato momento e luogo nel passato. Clima , inclusa la vegetazione, la temperatura e l'umidità relativa, è variata considerevolmente nel corso del tempo dalla prima abitazione umana del pianeta Terra, sia per cause naturali che culturali (prodotte dall'uomo).
Climatologi utilizzare principalmente i dati paleoambientali per capire come è cambiato l'ambiente del nostro mondo e come le società moderne devono prepararsi ai cambiamenti a venire. Gli archeologi utilizzano i dati paleoambientali per aiutare a comprendere le condizioni di vita delle persone che vivevano in un sito archeologico. I climatologi traggono vantaggio dagli studi archeologici perché mostrano come gli esseri umani in passato hanno imparato ad adattarsi o non sono riusciti ad adattarsi ai cambiamenti ambientali e come hanno causato cambiamenti ambientali o peggiorati o migliorati con le loro azioni.
Utilizzo di proxy
I dati raccolti e interpretati dai paleoclimatologi sono noti come proxy, sostituti di ciò che non può essere misurato direttamente. Non possiamo viaggiare indietro nel tempo per misurare la temperatura o l'umidità di un dato giorno, anno o secolo, e non ci sono registrazioni scritte di cambiamenti climatici che ci forniscano quei dettagli più vecchi di duecento anni. Invece, i ricercatori del paleoclima si basano su tracce biologiche, chimiche e geologiche di eventi passati che sono stati influenzati dal clima.
I principali proxy utilizzati dai ricercatori sul clima sono i resti di piante e animali perché il tipo di flora e fauna in una regione indica il clima: pensa agli orsi polari e alle palme come indicatori dei climi locali. Tracce identificabili di piante e animali variano in dimensioni da alberi interi a diatomee microscopiche e firme chimiche. I resti più utili sono quelli che sono abbastanza grandi da essere identificabili per specie; la scienza moderna è stata in grado di identificare oggetti minuscoli come polline grani e spore alle specie vegetali.
Chiavi per climi passati
Le prove proxy possono essere biotiche, geomorfiche, geochimiche o geofisiche; possono registrare dati ambientali che variano nel tempo da annuale, ogni dieci anni, ogni secolo, ogni millennio o anche multimillennio. Eventi come la crescita degli alberi e i cambiamenti della vegetazione regionale lasciano tracce nel suolo e nei depositi di torba, nel ghiaccio glaciale e nelle morene, nelle formazioni di grotte e nei fondali di laghi e oceani.
I ricercatori si affidano agli analoghi moderni; vale a dire, confrontano i risultati del passato con quelli trovati nei climi attuali in tutto il mondo. Tuttavia, ci sono periodi nel passato molto antico in cui il clima era completamente diverso da quello che si sta vivendo attualmente sul nostro pianeta. In generale, quelle situazioni sembrano essere il risultato di condizioni climatiche che presentavano differenze stagionali più estreme di quelle che abbiamo vissuto oggi. È particolarmente importante riconoscere che i livelli di anidride carbonica atmosferica in passato erano più bassi di quelli presenti oggi, quindi gli ecosistemi con meno gas serra nell'atmosfera probabilmente si sono comportati in modo diverso rispetto a oggi.
Fonti di dati paleoambientaliEsistono diversi tipi di fonti in cui i ricercatori del paleoclima possono trovare registrazioni conservate dei climi passati.
- Ghiacciai e calotte glaciali: Corpi di ghiaccio a lungo termine, come la Groenlandia e l'Antartico lastre di ghiaccio , hanno cicli annuali che costruiscono nuovi strati di ghiaccio ogni anno come anelli degli alberi . Gli strati nel ghiaccio variano per consistenza e colore durante i periodi più caldi e più freddi dell'anno. Inoltre, i ghiacciai si espandono con l'aumento delle precipitazioni e il clima più fresco e si ritraggono quando prevalgono condizioni più calde. In quegli strati depositati nel corso di migliaia di anni sono intrappolate particelle di polvere e gas che sono stati creati da perturbazioni climatiche come eruzioni vulcaniche, dati che possono essere recuperati utilizzando carote di ghiaccio.
- Fondali oceanici: I sedimenti vengono depositati nel fondo degli oceani ogni anno muoiono e si depositano con loro forme di vita come foraminiferi, ostracodi e diatomee. Queste forme rispondono alle temperature oceaniche: ad esempio, alcune sono più diffuse durante i periodi più caldi.
- Estuari e coste: Gli estuari conservano le informazioni sull'altezza degli ex livelli del mare in lunghe sequenze di strati alternati di organico torba quando il livello del mare era basso e limo inorganico quando il livello del mare si alzava.
- laghi: Come gli oceani e gli estuari, anche i laghi hanno depositi basali annuali chiamati varve. Le varve custodiscono un'ampia varietà di resti organici, da interi siti archeologici a granelli di polline e insetti. Possono contenere informazioni sull'inquinamento ambientale come piogge acide, commercio locale di ferro o deflussi dalle colline erose nelle vicinanze.
- Grotte: Le grotte sono sistemi chiusi, dove le temperature medie annuali vengono mantenute tutto l'anno e con un'elevata umidità relativa. I depositi minerali all'interno delle grotte come stalattiti, stalagmiti e pietre di flusso si formano gradualmente in sottili strati di calcite, che intrappolano le composizioni chimiche dall'esterno della grotta. Le grotte possono quindi contenere registrazioni continue ad alta risoluzione che possono essere datate utilizzando datazione della serie dell'uranio .
- Suoli Terrestri: Anche i depositi di suolo a terra possono essere una fonte di informazioni, intrappolando resti di animali e piante in depositi colluviali alla base delle colline o depositi alluvionali nei terrazzi vallivi.
Studi archeologici sui cambiamenti climatici
Gli archeologi sono stati interessati alla ricerca sul clima almeno dal lavoro di Grahame Clark del 1954 a Star Carr. Molti hanno lavorato con scienziati del clima per capire le condizioni locali al momento dell'occupazione. Una tendenza identificata da Sandweiss e Kelley (2012) suggerisce che i ricercatori sul clima stiano iniziando a rivolgersi alla documentazione archeologica per aiutare nella ricostruzione dei paleoambienti.
Studi recenti descritti in dettaglio in Sandweiss e Kelley includono:
- L'interazione tra esseri umani e dati climatici per determinare la velocità e l'entità di Il ragazzo e la reazione umana ad esso negli ultimi 12.000 anni di persone che vivono nella costa del Perù.
- Dillo a Leilan nel nord Mesopotamia (Siria) depositi abbinati a carote di perforazione oceaniche nel Mar Arabico hanno identificato un'eruzione vulcanica precedentemente sconosciuta avvenuta tra il 2075 e il 1675 a.C., che a sua volta potrebbe aver portato a una brusca aridificazione con l'abbandono del tell e potrebbe aver portato a la disgregazione del impero accadico .
- Nella valle di Penobscot nel Maine, nel nord-est degli Stati Uniti, studi su siti datati all'arcaico primo-medio (~9000-5000 anni fa), hanno contribuito a stabilire una cronologia degli eventi alluvionali nella regione associati alla caduta o al basso livello dei laghi.
- Isole Shetland, in Scozia, dove i siti dell'età neolitica sono inondati di sabbia, una situazione che si ritiene sia un'indicazione di un periodo di tempeste nel Nord Atlantico.
Fonti
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