Dinamica a breve termine della calotta glaciale antartica durante il Tardo Oligocene

Perché i ghiacci antichi contano per il nostro futuro

Gli scienziati cercano “esperimenti naturali” che mostrino come si comportano le grandi calotte glaciali in un mondo più caldo. Questo studio torna indietro di circa 26 milioni di anni, a un periodo in cui i livelli di anidride carbonica erano simili a quelli previsti per la fine di questo secolo, per capire come rispose la calotta antartica. Perforando i fanghi del fondale marino antico e analizzando minuscole conchiglie fossili e impronte chimiche, gli autori mostrano che il ghiaccio in Antartide crebbe e si ritirò in modo molto più drammatico e frequente di quanto si pensasse prima — offrendo indizi su quanto rapidamente il ghiaccio, e il livello del mare, potrebbero cambiare in futuro.

Un mondo caldo che assomiglia molto al domani

Il Tardo Oligocene, tra circa 26,2 e 25,2 milioni di anni fa, era più caldo di oggi, eppure l’Antartide era già coperta da una grande calotta glaciale. Si stima che l’anidride carbonica atmosferica si aggirasse intorno a 500–570 parti per milione, vicino alle proiezioni per la fine di questo secolo. Allo stesso tempo, i continenti erano in posizioni leggermente diverse e le vie oceaniche attorno all’Antartide stavano ancora cambiando, contribuendo a stabilire la potente Corrente Circumpolare Antartica. Questa combinazione di elevate emissioni serra, circolazione oceanica alterata e una grande calotta meridionale rende il Tardo Oligocene un prezioso analogo di lungo periodo per il clima che ci aspetta.

Leggere la storia climatica da minuscole conchiglie

Il gruppo si è concentrato sul sito 689 dell’Ocean Drilling Program, su Maud Rise nell’Oceano Australe, dove i sedimenti si accumulavano in modo regolare sul fondale profondo. In questi strati di fango hanno selezionato organismi unicellulari chiamati foraminiferi bentonici, i cui gusci di carbonato di calcio conservano la chimica e la temperatura dell’acqua marina antica. Misurando gli isotopi dell’ossigeno e i rapporti magnesio/calcio nei gusci, i ricercatori hanno separato i cambiamenti di temperatura delle acque profonde dalle variazioni nel volume glaciale globale. Hanno poi confrontato questo registro del volume glaciale con gli isotopi di due metalli, neodimio e piombo, presenti nei sedimenti circostanti. Questi isotopi metallici agiscono come codici a barre per i tipi di rocce erose sul continente antartico e per l’intensità con cui quelle rocce sono state frantumate e alterate.

Una calotta glaciale che ondeggiava con lo sfarfallio terrestre

Il registro basato sull’ossigeno mostra che la calotta antartica in questa finestra di un milione di anni fu tutt’altro che statica. Il volume di ghiaccio oscillò tra stati comparabili, o più estesi, rispetto alla massa glaciale antartica odierna e configurazioni molto più ridotte, senza però scomparire del tutto. Queste oscillazioni si allineavano non solo con i lunghi, lenti cambiamenti dell’orbita terrestre, noti come cicli di eccentricità, ma anche con il ciclo di inclinazione, o obliquità, di circa 41.000 anni. Ciò significa che l’angolo dell’asse terrestre — che controlla quanta luce solare raggiunge le alte latitudini australi — modulava fortemente la crescita e il ritiro del ghiaccio antartico, anche con elevate concentrazioni di anidride carbonica. In alcuni intervalli i cambiamenti ricostruiti nel volume glaciale sono paragonabili a quelli inferiti per le glaciazioni più recenti del Pliocene e del Pleistocene.

Le impronte delle rocce rivelano erosione variabile

Mentre la calotta si espandeva e si contraeva, raschiava diverse serie di rocce e portava i loro frammenti e prodotti disciolti in mare. Ciò è registrato nelle mutate firme isotopiche di neodimio e piombo al sito 689. Nei periodi più freddi e maggiormente glacializzati, i sedimenti mostrano impulsi di valori isotopici che indicano una forte erosione delle antiche rocce dell’Est Antartide vicino al margine, probabilmente quando il ghiaccio più spesso avanzava ed iceberg esportavano detriti. Nelle fasi più calde, il segnale si attenua verso uno sfondo “di mare aperto” dominato da materiale in circolazione all’interno del Giro di Weddell, il grande vortice d’acqua al largo dell’Antartide. Per la maggior parte del registro, gli spostamenti negli isotopi metallici seguono i cambiamenti del volume glaciale, collegando direttamente l’erosione continentale e la circolazione oceanica regionale all’accrescersi e al calare della calotta.

Prova di un gigante dell’Est Antartide duraturo

Uno dei risultati più indicativi deriva da come gli isotopi del piombo nei rivestimenti derivati dall’acqua di mare differiscono da quelli nei frammenti rocciosi solidi. Questa discrepanza persistente indica uno stile di alterazione chimica intensa e disomogenea tipico delle rocce macinate sotto una grande calotta glaciale. Gli autori dimostrano che questo segnale di alterazione “incongruente” era già saldamente presente nel Tardo Oligocene e rimase stabile per l’intero milione di anni studiato. Uniti alle ampie ma incomplete oscillazioni del volume glaciale, questi elementi suggeriscono l’esistenza di una consistente e duratura calotta dell’Est Antartide che non scomparve mai, neppure negli intervalli più caldi. Per l’oggi, il messaggio è che una grande calotta antartica prevalentemente terrestre può resistere a alte concentrazioni di anidride carbonica, ma può comunque variare drasticamente in dimensione su scale temporali di decine di migliaia di anni — cambiamenti che si tradurrebbero in forti e ripetute oscillazioni del livello globale del mare.

Citazione: Creac’h, L., Brzelinski, S., Lippold, J. et al. Short-term Antarctic ice-sheet dynamics during the late Oligocene. Commun Earth Environ 7, 189 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03217-4

Parole chiave: calotta glaciale antartica, paleoclima, Oligocene, variazione del livello del mare, Oceano Australe