Un nuova tecnica di datazione rivela la storia dell’Antartide
La storia geologica e climatica dell’Antartide è in gran parte sconosciuta dal momento che il continente è coperto dalla calotta polare antartica (Antarctic Ice Sheet, AIS), che ne rende difficile l’osservazione basata a terra. Attraverso la datazione della comminuzione, il progetto ComAnt ha determinato il tempo di trasporto dei sedimenti marini dell’Antartico, permettendo ai ricercatori di ricostruire l’interazione tra i tassi di trasporto sedimentario e i modelli del cambiamento climatico. Il tempo trascorso tra la macinazione iniziale dei frammenti rocciosi in particelle piccolissime di soli alcuni micron di diametro, compreso il processo di trasporto e il periodo di deposito fino al presente, è noto come “età di comminuzione” dei sedimenti. L’età di comminuzione è determinata dal decadimento di uno degli isotopi dell’uranio (234U), che agisce da orologio geologico e permette agli scienziati di determinare l’età di formazione di una particella, piuttosto che l’età di formazione di una roccia o minerale. “La datazione della comminuzione è molto complicata e il risultato finale è sensibile a molti processi, compresi la durata del trasporto sedimentario e l’intensità delle intemperie, la geometria delle particelle e la mineralogia. Questi a loro volta producono effetti molto diversi della lisciviazione acida sui diversi campioni,” spiega il coordinatore del progetto, il dott. Adi Torfstein. Per garantire la precisione, i ricercatori hanno studiato le età di comminuzione di numerosi depositi marinoglaciali in siti sparsi in tutto l’Oceano antartico. Hanno anche valutato i fattori naturali e analitici che incidono sull’approccio di datazione della comminuzione. Il trasporto interglaciale sedimenta più rapidamente Sono stati raccolti campioni dal mare di Amundsen e dai monti Howe e Achernar situati nell’insenatura del mare di Ross. Sono anche stati raccolti dal Mare di Weddell, situato a valle della corrente costiera antartica che trasporta particelle di sedimento eroso in tutto il mare al largo dell’Antartide orientale. Il Mare di Weddel riceve anche prodotti di erosione dall’Antartide occidentale e soprattutto orientale via il trasporto continentale diretto. “Pertanto, è il serbatoio di due percorsi di trasporto sedimentario molto importanti e ben caratterizzati, che permettono di capirne meglio i meccanismi e le tempistiche,” spiega il dott. Torfstein. I risultati indicano che i tassi del trasporto sedimentario dall’Antartide nell’oceano appaiono più veloci durante i periodi interglaciali (su una scala di 100-200 mila anni), quando il livello e la temperatura del mare sono elevati e il volume della calotta di ghiaccio è ridotta. Contrariamente, i tempi di trasporto dei sedimenti durante i periodi glaciali sono approssimativamente 2-5 volte più lunghi. Inoltre, i prodotti dell’erosione continentale sono fonti importanti di nutrienti per l’oceano, i quali incidono sulla loro fertilità e quindi la loro efficienza nel ridurre i gas serra atmosferici. Il dott. Torfstein osserva: “Sembra che da questa prospettiva, un pianeta più caldo potrebbe produrre dei meccanismi di feedback negativi.” Comprendere il cambiamento climatico del passato I risultati di COMANT getteranno luce sul funzionamento generale del cambiamento climatico e dell’interazione continente-oceano, in particolare nel tardo quaternario. Secondo il dott. Torfstein: “Le tempistiche di questi processi sono importanti per le tempistiche glaciali-interglaciali e sono quindi meno applicabili all’interpretazione nel contesto del cambiamento climatico e/o l’innalzamento del livello del mare a breve termine.” Il progetto sarà utile per gli scienziati che studiano i processi del cambiamento climatico del quaternario, nonché la provenienza e geochimica dei sedimenti. Fornisce un collegamento unico tra il cambiamento climatico globale, i processi continentali come la tettonica e l’erosione superficiale, e i processi marini associati ai carichi di particelle e alla disponibilità di nutrienti. A loro volta, questi forniscono spunti importanti per l’interpretazione e ricostruzione della storia degli oceani che sono fondamentali per capire il possibile futuro cambiamento climatico.
Parole chiave
COMANT, Antartide, trasporto sedimentario, età di comminuzione, tardo quaternario
