Le glaciazioni: cause astronomiche e geologiche nel tempo

Definizione di glaciazione

Il termine glaciazione viene utilizzato per indicare un periodo nel quale si è verificato un abbassamento significativo e generalizzato della temperatura sulla Terra e in cui, come conseguenza, la coltre dei ghiacci si è estesa fino a ricoprire vaste aree della superficie terrestre.

Le glaciazioni meglio conosciute (perché più recenti) si sono verificate durante il Quaternario e sono state intervallate da periodi (detti fasi interglaciali) in cui la temperatura tornava a essere più mite e i ghiacci si ritiravano. Anche in epoche più antiche della storia della Terra si sono verificati episodi analoghi, caratterizzati da raffreddamento globale e da una grande espansione dei ghiacciai: per esempio, in molte zone dell’Australia, dell’America del Sud, dell’Africa si trovano depositi glaciali fossili del Carbonifero, in Africa si trovano tilliti del Permiano e del Proterozoico. È molto difficile stabilire con esattezza le cause delle periodiche oscillazioni termiche.

Teoria di Milankovic

Nella prima metà del Novecento un astronomo iugoslavo, M. Milankovic, propose una teoria che mette in relazione questi cambiamenti climatici con i moti millenari della Terra. Secondo tale teoria, il doppio moto conico dell’asse di rotazione, le variazioni dell’eccentricità dell’orbita, le oscillazioni dell’asse terrestre rispetto al piano dell’eclittica possono modificare la quantità di energia solare ricevuta in un anno dal nostro pianeta e la sua distribuzione alle diverse latitudini.

Secondo Milankovic, affinché si verifichi una glaciazione, gli effetti dei moti millenari devono sommarsi, in modo che la quantità di energia solare ricevuta da un emisfero durante l’estate sia minima e venga ridotta l’escursione termica annua. Quando questo acca de, la neve che si accumula durante l’inverno stenta a sciogliersi durante l’estate e si trasforma in ghiaccio. La durata e il rigore del semestre invernale, contrariamente a quanto può sembrare, non influenzano, invece, in modo determinante, l’entità delle precipitazioni nevose.

L’estate quindi deve cadere in afelio (in tal modo è più lunga, ma più fredda e ciò si verifica ogni 21 000 anni circa) e il perielio deve trovarsi alla distanza minima dal Sole (a causa delle variazioni dell’eccentricità dell’orbita, questo accade ogni 92 000 anni circa), in modo che l’escursione termica annua si riduca, poiché l’estate diventa ancora più fredda e l’inverno più caldo. L’inclinazione dell’asse terrestre deve poi essere minima (ciò avviene ogni 40 000 anni circa). Quest’ultimo fattore influenza allo stesso modo il clima dei due emisferi.

In base a questi princìpi, Milankovic calcolò le variazioni della quantità di radiazione ricevuta dai due emisferi alle diverse latitudini e costruì una curva relativa agli ultimi 6000 anni, che si adatta in modo abbastanza preciso, all’andamento delle glaciazioni nel Quaternario.

Fattori non astronomici

Attualmente si pensa che anche altri fattori, di natura non astronomica, possano contribuire a determinare l’alternanza di glaciazioni e fasi interglaciali. Si ritiene, per esempio, che i fenomeni orogenetici e i movimenti delle zolle possano svolgere un ruolo significativo. Infatti, la presenza di una catena montuosa giovane ed elevata, con il suo manto nevoso (che riflette la radiazione solare, riducendo quindi il riscaldamento della superficie terrestre) potrebbe contribuire a ridurre la temperatura media di alcuni gradi, o impedire la libera circolazione nell’atmosfera di masse d’aria dai poli all’equatore e viceversa. I movimenti delle zolle, inoltre, possono avvicinare parte delle masse continentali ai poli, portando a un incremento delle distese di neve e ghiaccio. Un esempio di glaciazione determinata più dai movimenti delle zolle che da fenomeni astronomici è quella avvenuta nel Permiano, quando il Gondwana era situato in prossimità del polo sud. Anche eventi geologici particolari, come l’intensificarsi dell’attività vulcanica esplosiva, potrebbero svolgere un ruolo importante: l’immissione di considerevoli quantità di ceneri nell’atmosfera può provocare, come effetto secondario, la diminuzione della temperatura dell’intero pianeta.