I rapidi cambiamenti climatici contribuiscono alle estinzioni di massa? Quali sono state le cause dei cambiamenti climatici passati sulla Terra e qual è la variabilità naturale del nostro clima? Che ruolo ha in tutto questo il ciclo del carbonio (il viaggio lungo giorni o ere geologiche che permette a questo elemento chimico di spostarsi tra atmosfera, oceani, piante, animali e rocce)? Sono alcune delle domande alle quali cerca risposta Daniel Rothman, professore di geofisica al Mit di Boston e ospite il prossimo 10 ottobre di Bergamo Scienza, festival giunto alla sua 24esima edizione. L’incontro con lo studioso statunitense avrà per titolo “Imparare dal passato: le grandi catastrofi geologiche e il clima che verrà”.

Professor Rothman, la possiamo considerare un esperto di estinzioni di massa?

“Ho scritto diverse pubblicazioni scientifiche sull’argomento, quindi sì. Anche se preferisco considerarmi un esperto del ciclo del carbonio. Ma i due temi sono molto legati: è nel ciclo del carbonio che la vita e l'ambiente interagiscono”.

Lei è un geofisico: è da lì che nasce il suo interesse per le estinzioni e il clima del passato?

“Mi sono formato 40 anni fa come sismologo. Ma i sistemi complessi hanno attirato il mio interesse fin dall'inizio della mia carriera. E da 25 anni a questa parte studio il ciclo del carbonio, come funziona e come è cambiato nel corso delle ere geologiche”.

Poche settimane ha pubblicato una ricerca molto importante sulla rivista Physical Review Letters. Quali sono i risultati principali?

“Volevamo verificare se gli eventi di estinzione di massa nella storia potessero essere spiegati da una discrepanza tra la velocità con cui cambia l’ambiente e la velocità con la quale le specie riescono ad adattarsi ai cambiamenti. Parliamo di scale temporali geologiche, da migliaia a milioni di anni. Abbiamo preso in considerazione dati paleontologici e geochimici relativi a 27 episodi verificatisi negli ultimi 450 milioni di anni, in cui il ciclo del carbonio ha subito cambiamenti significativi, una misura che generalmente si ritiene rifletta i cambiamenti ambientali globali. Abbiamo quindi confrontato i tassi di cambiamento ambientale con la percentuale di gruppi animali estinti durante ciascun episodio”.

Per concludere che…

“Per quasi ogni evento di estinzione di massa negli ultimi 450 milioni di anni, si è verificata una discrepanza tra la velocità con cui l'ambiente cambiava e la velocità di adattamento degli animali; le estinzioni di massa si sono verificate quando una frazione significativa di animali non è riuscita ad adattarsi abbastanza velocemente da tenere il passo con l'ambiente in cambiamento”.

Tutte le grandi catastrofi planetarie che hanno portato a estinzioni di massa sono correlate a un cambiamento nel ciclo della CO₂?

“Almeno quattro volte su cinque. E la parola chiave è proprio ‘correlate’. Ogni volta che si sono verificate estinzioni di massa, si sono registrate gravi perturbazioni del ciclo del carbonio terrestre. Ma non ogni volta che si verificano gravi perturbazioni del ciclo del carbonio terrestre, ci sono necessariamente estinzioni di massa”.

Quali sono state in passato le cause di alterazione del ciclo dell’anidride carbonica?

“Spesso una intensa attività vulcanica. Ma se facciamo i calcoli e ci chiediamo quanta CO₂ può essere emessa da queste eruzioni, i conti non tornano, perché non è abbastanza per giustificare le crisi. Una possibilità è che un problema ne genera un altro, che a sua volta ne genera un altro, e così via… vista la non linearità della Terra, che è appunto un sistema complesso”.

Cosa ci insegnano questi studi riguardo alla crisi climatica presente?

“Il fatto che ci siano stati punti si disequilibrio in passato, tali da portare a estinzioni di massa, non significa che non ci si debba preoccupare dello squilibrio attuale. A fare la differenza è la velocità. Il tasso di aumento attuale della CO2, a seconda di come lo si misura, è da 50 a 100 volte superiore a quello dei peggiori eventi del passato. Ma per fare un confronto scientificamente sensato, occorre confrontare anche le scale temporali. Ebbene le grandi catastrofi del passato del passato di cui abbiamo parlato finora si sono verificate su scale temporali di 10.000 anni o più. Mentre la crisi climatica innescata dalle attività umane si sviluppa su tempi dell’ordine delle centinaia di anni. Dunque, i tassi di cambiamento del ciclo del carbonio sono circa 100 volte più veloci rispetto al passato, ma si verificano in un intervallo di tempo 100 volte più piccolo. E questo significa che ciò che stiamo facendo oggi è alla pari con gli eventi che hanno portato alle grandi estinzioni del passato”.

Questo significa che gli esseri umani potrebbero essere la causa (e le vittime) di una nuova estinzione?

“Quello che posso dire in base ai miei studi è che i cambiamenti che l'ambiente sta subendo oggi potrebbero creare problemi molto significativi in ​​futuro. Ci troviamo in un territorio in cui, da un punto di vista pratico, dobbiamo considerare che esiste un serio rischio serio di andare incontro a problemi gravi”.