Il possibile ruolo dell'espansione della via marina artica nel guidare la Transizione del Medio Pleistocene

Perché un passaggio artico remoto conta ancora oggi

Centinaia di migliaia di anni fa, un cambiamento sottile nel fondale artico potrebbe aver contribuito a spostare le ere glaciali della Terra in un nuovo ritmo. Questo studio indaga come l'inondazione graduale della piattaforma dei Barents, che aprì una nuova via marina tra l'Oceano Artico e l'Atlantico del Nord, potrebbe aver rimodellato la circolazione oceanica, intrappolato più carbonio nel mare profondo e permesso a calotte glaciali più grandi di sopravvivere. Capire questa antica riorganizzazione aiuta a spiegare perché il pianeta passò da ere glaciali più brevi e di minore entità a congelamenti più lunghi e profondi che ancora influenzano il nostro sistema climatico.

Un mistero nel ritmo delle ere glaciali

I registri climatici mostrano che tra circa 1,25 e 0,7 milioni di anni fa, durante la Transizione del Medio Pleistocene, le ere glaciali della Terra cambiarono carattere. Prima di questo intervallo, i ghiacciai aumentavano e diminuivano più o meno ogni 41.000 anni, seguendo dolci oscillazioni dell'inclinazione terrestre. Successivamente, il modello passò a cicli di circa 100.000 anni, con glaciazioni più fredde e prolungate e periodi caldi più brevi. Poiché l'energia solare in ingresso cambiò molto poco in questo periodo, gli scienziati sospettano che lenti cambiamenti interni al sistema terrestre, come il comportamento delle calotte e la circolazione oceanica, abbiano modificato la risposta del clima alle spinte orbitali.

Ascoltare gli oceani antichi con impronte chimiche

Per sondare cosa accadde nell'Artico, i ricercatori hanno analizzato un lungo nucleo di sedimenti dalla Dorsale Mendeleev nell'Oceano Artico occidentale. Hanno misurato i rapporti degli isotopi del neodimio conservati in un sottile rivestimento di minerali di ferro e manganese che si formarono sul fondale mentre i sedimenti si depositavano. Diverse masse d'acqua portano ‘‘firme’’ di neodimio distinte, dunque gli spostamenti in questi rapporti rivelano cambiamenti nelle acque che riempivano le profondità artiche. Combinando questo record con dati precedenti e confrontandolo con altri siti artici e dell'Atlantico del Nord, hanno ricostruito una storia di quasi due milioni di anni di quanto fossero connessi l'Atlantico e l'Artico.

Segnali di crescente acqua di fusione e cambiamento dell'afflusso

Il record del neodimio mostra due schemi chiave. Primo, dopo la Transizione del Medio Pleistocene compaiono escursioni brevi e nette che gli autori collegano a pulsazioni di acqua di fusione provenienti dall'espansione delle calotte in Nord America ed Eurasia. Queste pulsazioni probabilmente apportarono grandi quantità di acqua dolce e materiale eroso nell'Artico, alterando momentaneamente la chimica delle acque profonde. Secondo, al di sotto di questo rumore, emerge una tendenza a lungo termine: prima della transizione, l'Artico profondo appare meno influenzato dall'acqua atlantica ed era persistentemente più dolce in superficie, mentre dopo la transizione il segnale di base si sposta verso valori che corrispondono all'afflusso atlantico moderno. Insieme alle evidenze da microfossili e isotopi per cambiamenti di salinità superficiale e distribuzione delle specie, ciò suggerisce che la connessione tra Atlantico e Artico si rafforzò gradualmente.

Aprire una nuova porta nell'Artico

Studi geologici delle piattaforme circostanti forniscono un possibile motore per questo cambiamento. Man mano che le calotte dell'emisfero settentrionale crebbero ed erosero la piattaforma dei Barents attraverso molti cicli glaciali, asportarono grandi quantità di roccia e abbassarono il territorio, trasformando lentamente una piattaforma in gran parte asciutta in una via marina sommersa. Modelli e mappe del fondale indicano che questa via dei Barents divenne un corridoio oceanico stabile pressappoco nello stesso periodo della Transizione del Medio Pleistocene. Una volta aperta, fornì una seconda rotta principale, accanto allo Stretto di Fram, per l'ingresso di acque salate atlantiche nell'Artico e per il deflusso verso sud di acque artiche più dolci. Questo nuovo percorso potrebbe aver aumentato l'esportazione di acqua superficiale fredda e dolce verso l'Atlantico del Nord senza richiedere una circolazione di rimescolamento globale più intensa.

Dalla riforma della via marina a ere glaciali più lunghe

Gli autori propongono che questo sistema di ingressi riorganizzato abbia contribuito a rendere più dolce l'Atlantico del Nord, indebolendo il rimescolamento profondo lì e permettendo alle acque meridionali dense e ricche di carbonio di spingersi più a nord negli oceani profondi. Questo bacino più profondo di acque "vecchie" immagazzinerebbe più carbonio lontano dall'atmosfera, abbassando il livello di anidride carbonica e raffreddando il pianeta. Allo stesso tempo, calore e umidità addizionali trasportati verso nord dalle acque atlantiche alimenterebbero le nevicate sulle calotte in crescita, mentre un oceano superficiale più dolce limiterebbe ulteriormente il rimescolamento profondo. Questi feedback interconnessi resero le calotte glaciali più grandi e più stabili, permettendo loro di sopravvivere a brevi picchi di irraggiamento e di rispondere invece su scale temporali più lente, dell'ordine di 100.000 anni. In questo modo, una via marina artica che si apriva lentamente potrebbe aver giocato un ruolo discreto ma potente nel rimodellare i cicli delle ere glaciali della Terra.

Citazione: Jang, K., Bayon, G., Han, Y. et al. The potential role of Arctic seaway expansion in driving the Mid-Pleistocene Transition. Commun Earth Environ 7, 449 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03570-4

Parole chiave: Transizione del Medio Pleistocene, circolazione dell'Oceano Artico, via marina dei Barents, cicli glaciali, stoccaggio del carbonio oceanico