Scioglimento dei Ghiacciai e il Paradosso della Terra “a palla di neve”

Le nevi e i ghiacci permanenti sono nevi che, data l’altitudine, non si dovrebbero sciogliere ma negli ultimi anni, con il cambiamento climatico e l’innalzamento della temperatura, si stanno incominciando a sciogliere. 

Nei luoghi delle terre emerse dove le precipitazioni avvengono in forma solida si formano spesso dei “campi di neve” che se ricoperti formano dei veri e propri “manti di ghiaccio”. Nelle zone polari anche l’acqua del mare può ghiacciare si forma così, sull’acqua dei mari polari, la banchisa, una specie di crosta ghiacciata la cui estensione varia stagionalmente e da un anno all’altro; essa ha di regola uno spessore 2 o 4 metri, spesso si frantuma in zolle separate da canali ed è più continua e più estesa durante la lunga notte polare. Nevi e ghiacci si conservano come tali al di sopra del limite delle nevi permanenti cioè si conservano soltanto là dove per effetto dell’altitudine, della latitudine, della scarsa esposizione al sole di venti e per altri fattori minori.  A volte gli accumuli nevosi non riescono a conservarsi e quindi a trasformarsi in ghiaccio, neanche al di sopra del limite delle nevi a causa dell’equilibrio instabile cui vengono a trovarsi quando ghiacciano su pendii ripidi. Se lo spessore della coltre di neve supera un certo valore o se un ripido aumento della temperatura provoca una parziale fusione (nelle Alpi accade soprattutto in primavera), si formano le valanghe che precipitano verso valle. 

Gli scienziati che si occupano di Paleoclima hanno diviso la storia climatica della terra in due stadi principali: una “Terra serra” quando il pianeta era più caldo, e una “Terra ghiacciata” quando era più freddo. Il 75% di questo tempo molto più importanti di quelle avvenute in tempi recenti è stato una Serra eppure sembra che ci siano state delle ere glaciali molto più importanti di quelle avvenute in tempi recenti.

La prima che conosciamo è chiamata glaciazione Uroniana. La sua collocazione è tra 2,4 e 2,3 miliardi di anni fa prima della scomparsa della fotosintesi e prima che quantità apprezzabile di ossigeno nell’atmosfera, in un momento in cui la Terra era un ambiente ostile per la vita unicellulare che si andava lentamente sviluppando. Questa glaciazione deve aver avuto un effetto traumatico sulla vita terrestre. È stata questa la glaciazione che ha portato alcuni scienziati a sviluppare l’idea che l’intero pianeta si ricoprisse totalmente di ghiaccio tanto da consentire alla terra di apparire completamente bianca se vista dallo spazio. per questo motivo è stata definita “Terra a palla di neve” (snowball earth). Queste ipotesi è ormai saldamente riconosciuta, anche se non universalmente accettata. La storia probabilmente è più o meno la seguente: al momento della glaciazione il Sole era meno luminoso di quanto lo sia adesso. Oggi siamo abituati a pensare alla costante solare, la quantità di radiazioni che raggiunge la terra dal sole calcolata sulla media annuale e a considerare questa quantità una vera e propria costante, altera solamente da variazioni estremamente piccole. In realtà, la nostra costante solare è il risultato di un incremento molto lento ma costante, della luminosità del sole che è aumentata di circa 6% ogni miliardo di anni. La Terra era stata fino ad allora mantenuta calda dalle enormi quantità di anidride carbonica e di altri gas serra emessi dall’intensa attività vulcanica. Se tale attività fosse improvvisamente rallentata la Terra intera sarebbe facilmente piombata in uno stato molto più freddo rispetto ad oggi. Un’altra spiegazione per questa glaciazione è che a quel tempo i primi organismi fotosintetici si stavano già  evolvendo e stavano quindi iniziando a modificare l’atmosfera attraverso la  propria produzione di ossigeno. L’ossigeno reagisce con il metano per  formare l’anidride carbonica, un gas molto meno efficace rispetto al metano.  L’abbondante quantità di metano nell’atmosfera sarebbe quindi diminuita,  attraverso l’ossidazione. In questo caso saremo di fronte alla teoria di Gaia,  ovvero davanti a esseri viventi che modificarono l’ambiente terrestre  ripulendo l’atmosfera e quindi raffreddandolo per favorirne l’abitazione. La  vita sulla Terra sarebbe stata autosufficiente. La neve e il ghiaccio che  ricoprivano la superficie avrebbero innalzato l’albedo medio per cui la maggior parte della radiazione solare in arrivo dallo spazio sarebbe stata riflessiva  verso lo spazio. È stato calcolato che la temperatura media della Terra “a  palla di neve” potrebbe essere stata circa -50°C, un luogo inospitale.  Una  della incognite è quale fosse lo spessore del ghiaccio sopra gli oceani. È  probabile che fosse molto spesso, forse 1 km, simile a un attuale piattaforma  di ghiaccio. Il suo spessore sarebbe stato inferiore all’equatore per via della  temperatura più calda, il che avrebbe comportato che il ghiaccio più spesso  presente alle alte latitudini sarebbe scivolato verso l’Equatore, proprio come  fa un ghiacciaio ai nostri giorni. Tale movimento sarebbe avvenuto .in uno  strato di ghiaccio galleggiante sul mare. Se fosse stato solo un metro, vi  sarebbero stati in gran numero di fratture e di leads attraverso cui gas e  calore potevano essere scambiati tra l’oceano e l’atmosfera e dove la  fotosintesi da parte degli organismi presenti nell’oceano avrebbe potuto  continuare, aumentando così i livelli di ossigeno del pianeta. Con questo  fenomeno i gas sarebbero aumentati fino al punto in cui l’effetto serra  sarebbe stato sufficiente a sciogliere gli starti di ghiaccio e riportare la Terra a una condizione calda. Questo intero processo potrebbe essere accaduto  molto rapidamente dopo milioni di anni in cui la Terra era stata una palla di  neve. 

Fonti: il globo terrestre e la sua evoluzione, edizione blu, appunti presi in classe.

Testi consigliati: “L’Addio ai Ghiacci”

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Autori: Benedetta Cuomo, Gaia Di Caterino, Alberto Azzi, Vittorio Calabrese, classe I E, prof.ssa Ranucci

[Questo post è collegato alla mappa interattiva sviluppata nella Settimana Europea della Riduzione dei Rifiuti 2019].

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