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La ricerca ha evidenziato una significativa influenza dei fenomeni vulcanici sulla naturale variabilità della temperatura sulla Terra, maggiore di quanto si credeva in passato, con effetti sul clima tali da contribuire ai cambiamenti sociali ed economici delle epoche passate.
Il gruppo di ricercatori, guidato dall’Università di Cambridge, ha lavorato su campioni prelevati da oltre 9000 esemplari di alberi, vivi e morti, e ricavato un accurato registro annuale delle temperature estive nel Nord America e in Asia ed Europa, risalendo fino all’anno 1 dell’era comune. Si sono così registrati periodi più freschi e periodi più caldi, che sono stati quindi messi a confronto con le testimonianze di importanti fenomeni vulcanici e con i principali eventi storici.
Per l’accuratezza di questo set di dati è stato determinante l’uso dello stesso numero di punti dati in tutto il periodo di 2000 anni osservato. Precedenti ricostruzioni del clima in questo lungo periodo erano state influenzate da una sovrarappresentazione degli alberi di tempi più recenti.
I risultati, pubblicati nella rivista Dendrochronologia, dimostrano che gli effetti dei vulcani sulle variazioni della temperatura nel globo sono anche maggiori di quanto si ritenesse un tempo; i ricercatori, tuttavia, sottolineano che il loro lavoro non minimizza in alcun modo la rilevanza delle variazioni climatiche imputabili all’uomo.
Al contrario, si afferma, lo studio contribuisce alle conoscenze sulle cause naturali e sulle conseguenze sociali delle variazioni termiche nei mesi estivi nel corso degli ultimi 2000 anni.
"Gli anelli degli alberi ci consentono di raccogliere moltissime informazioni sulle condizioni climatiche dei secoli passati; tuttavia, i dati relativi agli alberi più recenti sono ben più abbondanti rispetto a quelli di piante vissute mille o più anni fa", ha dichiarato il prof. Ulf Büntgen, del Dipartimento di Geografia di Cambridge e autore principale dello studio. "Riducendo la quantità di dati degli anni più recenti si ottiene un quadro più equilibrato dell’intero arco di 2000 anni oggetto del nostro studio; in questo modo possiamo comprendere meglio il ruolo del fattore antropico rispetto a quello naturale nel cambiamento climatico".
Confrontando i dati degli anelli degli alberi con le evidenze raccolte nei carotaggi dei ghiacci, i ricercatori sono stati in grado di identificare gli effetti delle eruzioni vulcaniche del passato sulle temperature estive.
Importanti eruzioni possono ridurre le temperature medie sulla terra di una frazione di grado Celsius, con effetti particolarmente significativi in regioni del Nord America e dell’Eurasia. Ciò è dovuto principalmente alla quantità di zolfo emessa durante l’eruzione che raggiunge la stratosfera e forma particelle minute che impediscono parzialmente alla luce del sole di raggiungere la superficie della Terra. La conseguenza è un accorciamento della stagione di accrescimento dei vegetali e temperature più fresche, quindi raccolti meno abbondanti. Al contrario, nei periodi in cui si erano verificate meno eruzioni di grande entità, la Terra è stata in grado di assorbire più calore dal Sole e la temperatura è aumentata.
"Alcuni modelli climatici partono dal presupposto che gli effetti dei vulcani siano localizzati e di breve durata", ha spiegato Büntgen. "Invece, se si osservano gli effetti cumulativi nel corso di un intero secolo, si riscontrano conseguenze molto più durature. Ciò consente di spiegare in parte il clima mite registrato durante i secoli III, X e XI, caratterizzati da un numero relativamente più basso di eruzioni".
La ricostruzione delle temperature estive nei decenni 280, 990 e 1020, quando l’attività vulcanica è stata modesta, indica valori comparabili alle condizioni moderne fino al 2010.
Confrontando ricostruzioni delle temperature su ampia scala già elaborate per gli ultimi 1200-2000 anni, lo studio riscontra una maggiore variabilità termica estiva nel periodo preindustriale, incluse solide evidenze della Piccola era glaciale tardo antica (LALIA, Late Antique Little Ice Age) dei secoli VI e VII.
Successivamente, grazie alla collaborazione con alcuni storici, i ricercatori hanno osservato che il clima temperato relativamente costante dell’età romana e del Medio Evo, quando sono state rare le eruzioni vulcaniche importanti, è coinciso spesso con epoche di prosperità sociale e stabilità politica, sia in Europa che in Cina. Al contrario, i periodi caratterizzati da frequenti vulcanismi combaciano di frequente con fasi di conflitto e declino economico.
"Interpretare la storia è sempre difficile", ha osservato il dott. Clive Oppenheimer, vulcanologo responsabile dello studio. "Entrano in gioco numerosissimi fattori: politici, economici, culturali. Eppure, un’eruzione importante, che causa un’estesa riduzione della produzione cerealicola, può avere ripercussioni negative su milioni di persone. La scarsità di cibo causa carestie, malattie, conflitti e movimenti migratori. Ne abbiamo la conferma dai dati storici".
"Eravamo consapevoli degli effetti dei grandi fenomeni vulcanici, in particolare laddove le società erano già sotto pressione, ma è stato sorprendente riscontrare l’effetto opposto in modo così netto nei nostri dati: nei secoli in cui le eruzioni sono state poco intense, si sono avute estati più calde rispetto alla media sul lungo periodo".
Queste nuove ricostruzioni delle variazioni termiche forniscono conoscenze più approfondite di periodi storici nei quali i cambiamenti climatici, e le relative risposte ambientali, hanno avuto enormi ripercussioni sulla storia dell’uomo. Le conseguenze sul nostro presente e futuro sono ovvie. Con l’accelerazione dei cambiamenti climatici, gli eventi estremi come inondazioni, siccità, bufere e incendi diventeranno sempre più frequenti.
"Se l’uomo non è responsabile dell’eruzione di un vulcano, il tendenziale riscaldamento del pianeta che stiamo osservando ora è sicuramente correlato con l’attività umana", ha dichiarato Büntgen. "Non abbiamo alcuna certezza riguardo al futuro: per questo sarebbe saggio rivolgersi al passato per capire quali conseguenze abbia avuto il cambiamento climatico sulla civiltà umana".