Un calo improvviso del flusso di alterazione amplificò l’Evento di Riscaldamento Artinskiano durante l’Era Glaciale del Paleozoico Superiore

Quando il cambiamento climatico antico rispecchia il presente

Molto prima che gli esseri umani iniziassero a bruciare combustibili fossili, la Terra attraversò un drammatico riscaldamento naturale che sciolse vaste calotte di ghiaccio e trasformò i climi a livello globale. Questo studio si concentra su quell’episodio antico — l’Evento di Riscaldamento Artinskiano di circa 290 milioni di anni fa — per porre una domanda rilevante oggi: cosa accade quando i sistemi naturali di raffreddamento del pianeta si indeboliscono improvvisamente mentre aumentano i gas serra?

Un mondo che emerge da un congelamento profondo

Circa 300 milioni di anni fa la Terra era immersa in una prolungata era glaciale. Enormi calotte ghiacciate ricoprivano il supercontinente meridionale Gondwana e i livelli del mare erano bassi. Tuttavia, all’inizio del Permiano quel mondo gelato cominciò a disfarsi. I ghiacciai si ritirarono, mari bassi inondarono i continenti e le regioni tropicali divennero più calde e secche. I geologi definiscono uno scatto particolarmente brusco di riscaldamento in questo periodo come l’Evento di Riscaldamento Artinskiano. Fu caratterizzato da un aumento delle temperature oceaniche, dal ritiro dei ghiacciai, dal collasso delle foreste palustri e dallo stress per la vita marina — cambiamenti che lo rendono uno dei migliori analoghi antichi per rapidi spostamenti climatici nel nostro futuro.

Leggere gli indizi climatici nelle rocce antiche del fondale marino

Gli autori hanno studiato una spessa successione di calcari depositati su una piattaforma continentale inclinata in quella che oggi è la Cina meridionale, allora situata vicino all’equatore. Queste rocce hanno registrato silenziosamente cambiamenti nella chimica dell’acqua di mare e del territorio circostante. Il team ha misurato forme di carbonio sia nei minerali carbonatici sia nella materia organica, la quantità di carbonio organico, tracce di mercurio (un segnale di attività vulcanica) e la composizione chimica di minuscoli granuli di materiale derivato dalla terra intrappolati nei calcari. Da questi granuli hanno calcolato indici di alterazione — numeri che rivelano quanto intensamente le rocce emerse siano state scomposte da calore, acqua e aria. Insieme, queste misure forniscono una cronologia di come il ciclo del carbonio, il vulcanismo e l’alterazione continentale si sono evoluti durante la fase di accumulo e il picco dell’evento di riscaldamento.

I vulcani innescano il riscaldamento, ma l’alterazione delle rocce lo lascia proseguire

I segnali chimici mostrano che durante l’intervallo chiave dell’Evento di Riscaldamento Artinskiano i valori degli isotopi del carbonio nelle rocce diminuirono bruscamente, indicando un rapido apporto di carbonio nel sistema atmosfera–oceano. Allo stesso tempo i livelli di mercurio schizzarono in alto, eco di intensa attività vulcanica da diverse grandi province ignee e archi vulcanici. Queste eruzioni avrebbero rilasciato grandi quantità di anidride carbonica, dando il via alla deglaciazione. Tuttavia dai dati emerge anche un altro elemento sorprendente: gli indici di alterazione chimica aumentano, mostrando che condizioni più calde e umide inizialmente accelerarono la decomposizione delle rocce emerse — un processo naturale che normalmente rimuove CO₂ dall’atmosfera e contribuisce a stabilizzare il clima. Per capire perché il riscaldamento comunque si intensificò, gli autori hanno usato un modello consolidato che collega temperatura, piovosità e tipo di roccia a quanto CO₂ l’alterazione riesce a rimuovere.

Quando un termostato naturale si riduce

Il modello si concentra sulle rocce vulcaniche scure, ricche di calcio e magnesio, nei tropici, particolarmente efficaci nel consumare CO₂ durante l’alterazione. Combinando i loro indicatori di alterazione con ricostruzioni di dove queste rocce si trovavano vicino all’equatore e di quanta terra era esposta al di sopra del livello del mare, il team ha stimato il “flusso di alterazione” totale — la capacità complessiva di queste rocce di sottrarre CO₂. Con l’innalzamento dei mari e la deriva dei continenti, l’area di rocce mafici tropicali esposte si ridusse anche se i tassi locali di alterazione rimasero elevati. I loro calcoli mostrano un calo persistente di questo flusso di alterazione a basse latitudini durante l’evento di riscaldamento. In altre parole, la spugna naturale più potente della Terra per la CO₂ si fece improvvisamente più piccola, così venne rimosso meno gas serra dall’atmosfera anche mentre i vulcani continuavano ad aggiungerne altro.

Vita e paesaggi sotto un cielo più caldo

Questo doppio colpo — carbonio extra dai vulcani più un pozzo di alterazione delle rocce indebolito — aiuta a spiegare perché l’Evento di Riscaldamento Artinskiano divenne la fase di scioglimento più intensa nell’Era Glaciale del Paleozoico Superiore. Le conseguenze si propagarono attraverso il sistema terrestre. Le calotte ghiacciate si ritirarono drammaticamente, le regioni tropicali si seccarono, l’attività degli incendi probabilmente aumentò e le paludi costiere che immagazzinavano grandi quantità di materiale vegetale collassarono. Le comunità marine, incluse complesse microfossili con conchiglia come le fusuline, subirono perdite significative. Lo studio suggerisce che quando più meccanismi di riscaldamento operano insieme, il clima può cambiare più rapidamente e in misura maggiore rispetto a quanto farebbe una singola causa.

Che cosa ci insegna questa storia antica

Per un non specialista, il messaggio principale è chiaro: il clima della Terra è controllato non solo da quanto carbonio entra nell’atmosfera, ma anche da quanto efficacemente la superficie del pianeta riesce a riassorbirlo. Durante l’Evento di Riscaldamento Artinskiano le emissioni vulcaniche aumentarono la CO₂, mentre l’innalzamento dei mari e lo spostamento dei continenti ridussero silenziosamente l’area di rocce altamente reattive che normalmente aiutano a raffreddare il pianeta. Questa combinazione amplificò il riscaldamento e determinò una profonda riorganizzazione di climi ed ecosistemi. Oggi l’umanità sta aggiungendo carbonio ancora più velocemente di quanto facessero i vulcani antichi, modificando al contempo i paesaggi che influenzano l’alterazione e lo stoccaggio del carbonio. Il registro antico avverte che quando i freni naturali al riscaldamento si indeboliscono proprio mentre l’acceleratore è premuto a fondo, il sistema climatico può rispondere con cambiamenti improvvisi e durevoli.

Citazione: Sun, S., Chen, A., Ogg, J.G. et al. An abrupt drop in weathering flux amplified the Artinskian Warming Event during the Late Paleozoic Ice Age. Commun Earth Environ 7, 257 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03288-3

Parole chiave: riscaldamento climatico antico, alterazione delle rocce, CO2 vulcanica, deglaciazione dell’era glaciale, storia della Terra nel Permiano