Maggiore alterazione chimica: una soluzione alla crisi climatica?

29 agosto 2023

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di Petra Giegerich, Università Johannes Gutenberg di Magonza

La miscelazione di roccia frantumata con terreno coltivabile potrebbe abbassare le temperature globali? I ricercatori dell’Università di Magonza hanno studiato gli eventi di riscaldamento globale avvenuti 40 e 56 milioni di anni fa per trovare risposte. Il loro documento di ricerca è stato recentemente pubblicato su Nature Geoscience.

La Terra sta diventando sempre più calda e le conseguenze si sono rese manifeste quest’estate in tutto il mondo. Guardando indietro nella storia geologica, gli eventi di riscaldamento globale non sono rari: circa 56 milioni di anni fa, durante il periodo noto come massimo termico Paleocene-Eocene (PETM), le temperature aumentarono in media da 5 a 8° Celsius. Questo sviluppo è molto probabilmente legato all’aumento del vulcanismo e al conseguente rilascio di masse di anidride carbonica nell’atmosfera. Le temperature più elevate persistettero per circa 200.000 anni.

Nel 2021, il professor Philip Pogge von Strandmann dell’Università Johannes Gutenberg di Magonza (JGU) aveva già studiato l’effetto che alla fine portò al raffreddamento globale e alla ripresa climatica dopo il riscaldamento PETM. In breve, l’acqua piovana si è combinata con l’anidride carbonica atmosferica, producendo acido carbonico che ha causato un aumento dell’erosione della roccia, rilasciando così calcio e magnesio.

I fiumi poi trasportavano calcio, magnesio e acido carbonico negli oceani dove calcio, magnesio e anche anidride carbonica si univano per formare calcare insolubile.

"In altre parole, esiste un effetto di feedback che aiuta a controllare il clima. Le alte temperature accelerano il processo di alterazione chimica delle rocce, riducendo i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, consentendo al clima di riprendersi", ha affermato Pogge von Strandmann.

Il riscaldamento climatico si è verificato nuovamente 16 milioni di anni dopo il PETM durante l’ottimale climatico dell’Eocene medio o MECO. Sebbene l’attività vulcanica abbia comportato l’immissione nell’atmosfera di circa le stesse quantità di anidride carbonica presenti durante il PETM, ci è voluto molto più tempo perché il clima si ristabilizzasse. L’effetto del riscaldamento durò per ben 400.000 anni, il doppio di quanto avvenne nel PETM. Perché la ripresa è stata così lenta in quel periodo?

Nella ricerca di una risposta, Pogge von Strandmann e coautori, incluso il primo autore Alex Krause, hanno iniziato ad analizzare carbonati oceanici e minerali argillosi di 40 milioni di anni per confrontare i risultati con quelli di esempi simili di 56 milioni di anni fa. .

"Proprio come durante il PETM, anche nel MECO ci fu un'intensificazione degli agenti atmosferici e dell'erosione. Tuttavia, 40 milioni di anni fa c'erano rocce molto meno esposte sulla superficie terrestre. Invece, la Terra era ampiamente ricoperta da una foresta pluviale globale il cui suolo consistevano in gran parte di minerali argillosi", ha spiegato il ricercatore.

A differenza della roccia, l'argilla non si deteriora; infatti, è in realtà il prodotto degli agenti atmosferici. "Quindi, nonostante le alte temperature, il terreno argilloso diffuso ha impedito alle rocce di essere efficacemente alterate, un processo noto come protezione del suolo", ha detto il geoscienziato.

Come possiamo utilizzare questa conoscenza nel mondo di oggi? "Studiamo i paleoclima per determinare se e come possiamo influenzare positivamente il nostro clima attuale. Un'opzione potrebbe essere quella di aumentare l'erosione chimica della roccia. Per raggiungere questo obiettivo, potremmo arare roccia finemente frantumata nei nostri campi", ha affermato Pogge von Strandmann. Le particelle di roccia a grana fine si eroderebbero rapidamente, con conseguente legame dell’anidride carbonica atmosferica, consentendo così al clima di recuperare.