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Archivi della Terra: il clima
SETTEMBRE
2010 - N. 1
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Ghiacciai, conchiglie, isotopi:
un termometro naturale per gli oceani
L’isotopo 18 O, il carbonato di calcio delle
conchiglie e i ghiacciai sono collegati da
una precisa relazione. Durante i raffreddamenti
climatici, l’accumulo dei ghiacci
continentali avviene a spese dell’acqua
degli oceani.
Le precipitazioni nevose sono infatti costituite
dall’acqua evaporata dalla superficie
marina. L’ossigeno della molecola
dell’acqua si presenta in due forme
isotopiche, quella prevalente dell’ 16 O e
quella, più rara, dell’ 18 O. Le molecole
d’acqua costituite da 16 O evaporano più
facilmente, per cui si determina un arricchimento
selettivo nell’acqua residua
negli oceani di 18 O, che è utilizzato per la
costruzione dei gusci degli organismi
marini (fig. 9).
Negli anni ‘60 dello scorso secolo, tale
metodo fu utilizzato per confermare l’attendibilità
delle previsioni di Milankovitch.
Migliaia di analisi delle carote sedimentarie
hanno dimostrato che le va-
riazioni del rapporto 18 O/ 16 O dell’ossigeno
contenuto nei gusci dei foraminiferi,
seguono la periodicità delle variazioni
orbitali, confermando la teoria astronomica
delle glaciazioni (Hays J.D., Imbrie
J., Shackleton N., 1976).
Parametri orbitali
Il ruolo delle periodicità dell’orbita terrestre
nel clima del pianeta fu chiarito
da Milutin Milankovitch, geofisico jugoslavo,
che durante gli anni 1920-1940
descrisse e definì matematicamente i
parametri astronomici che controllano
ciclicamente le variazioni del flusso solare
incidente sulla superficie terrestre
(fig. 10).
Stabilì, così, che ogni 200 mila anni circa
la quantità di radiazione solare che raggiunge
le latitudini medio-alte dell’emisfero
boreale diminuisce del 20%. Milankovitch
provò, infatti, che quando gli effetti
della massima eccentricità dell’orbita,
del minore valore angolare dell’obliquità,
del passaggio della Terra all’afelio
nell’estate boreale, si sommano fra
loro, determinano la cospicua diminuzione
della radiazione solare alle
latitudini medio-alte di uno dei due
emisferi.
Figura 10 - I parametri astronomici delle glaciazioni
L’assetto della Terra nello spazio
L’inclinazione dell’asse terrestre,
l’obliquità, è il principale fattore di
controllo della radiazione solare incidente.
L’inclinazione dell’asse di
rotazione oscilla fra 22° 30’ e 24° 30’.
La causa dell’oscillazione è dovuta
principalmente agli effetti gravitazionali
di Giove. Il gigante gassoso
fa oscillare il piano dell’orbita terrestre
con una periodicità di circa 40
mila anni.