La definizione di Antropocene ricorre alla geochimica

 Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Dario Zampieri, dario.zampieri@unipd.it

L’attività umana è oramai globale e da circa mille anni è il principale agente di modellamento della superficie terrestre, attualmente un ordine di grandezza più potente di tutti i processi erosivi naturali (Wilkinson, 2005). Gli impatti dell’attività umana probabilmente saranno rintracciabili nelle sezioni stratigrafiche per milioni di anni a venire. Ciò significa che è iniziata una nuova epoca geologica, l’Antropocene, che dovrebbe sostituire all’Olocene, l’unità in cui viviamo, che la Commissione Internazionale di Stratigrafia (Cohen et al. 2013), con la ratifica dell’Unione Internazionale delle Scienze Geologiche, fa iniziare esattamente 11.700 anni fa (l’epoca Olocenica fa parte del Periodo Quaternario, iniziato 2,588 milioni di anni fa, che a sua volta fa parte dell’Era Cenozoica, iniziata 66 milioni di anni fa, nell’ambito dell’Eone Fanerozoico, iniziato 541 milioni di anni fa).

Formalmente le unità del tempo geologico sono definite dal loro limite inferiore, o loro inizio, corrispondente a un Global boundary Stratotype Section and Point (GSSP). Una “sezione strato-tipo” si riferisce a una porzione di materiale (roccia, sedimento, ghiaccio), mentre per “punto” si intende la localizzazione fisica di un marker all’interno della sezione strato-tipo. Formalmente, un GSSP deve necessariamente rispettare una serie di requisiti: 1) contenere un evento di correlazione principale (marker), 2) contenere dei marker secondari (strato-tipi ausiliari), 3) avere una correlazione regionale e globale dimostrata, 4) avere una sedimentazione continua completa con un adeguato spessore sopra e sotto il marker, 5) avere una precisa posizione nella Terra, definita da latitudine, longitudine, altezza o profondità, 6) essere accessibile, 7) devono esistere provvedimenti per la conservazione e la protezione della sezione.

Alternativamente, in mancanza di una adeguata sezione tipo l’inizio di una unità del tempo geologico viene riferita a Global Standard Stratigraphic Age (GSSA), cioè ad un limite cronologico, cosa che avviene generalmente per il Precambriano (>541 milioni di anni), dato che marker geologici ben definiti ed eventi sono meno definiti procedendo all’indietro nel tempo profondo. Secondo le regole, la ratifica formale di una nuova epoca Antropocene richiede una votazione a larghissima maggioranza della Commissione Internazionale di Stratigrafia.

Per questo esiste un acceso dibattito sulla definizione di Antropocene, testimoniato dalla nascita di tre riviste scientifiche dedicate: The Anthropocene, The Anthropocene Review, Elementa. Tuttavia il concetto di unità di tempo riferite all’uomo non è nuovo, essendo stato suggerito dapprima nel 1778 da Buffon, che propose una settima epoca geologica finale, ispirata al settimo giorno della creazione. Già nel 1854, il geologo e teologo gallese T. Jenkyn propose una “epoca umana” caratterizzata su base biologica dalla futura fauna fossile e non più da preconcetti religiosi. Il diciannovesimo secolo vide un fiorire di proposte da parte di Haughton, Stoppani, Dana, Lyell, Gervais, mentre il ventesimo secolo vide le proposte di scuola russa con Pavlov e Vernadsky. All’inizio del ventunesimo secolo, nel 2000 il nobel per la chimica Crutzen insieme a Stoermer (2000) rilancia e rende popolare il termine Antropocene, che fa iniziare con la rivoluzione industriale ed il miglioramento del motore a vapore di J. Watt.

La lista degli eventi proposti per l’inzio dell’Antropocene è lunga: comparsa dell’uomo anatomicamente moderno, intensificazione delle economie basate sul mare, uscita dall’Africa dell’uomo anatomicamente moderno, colonizzazione dell’Australia ed estinzione della megafauna, rivoluzione delle terraglie per il cibo, colonizzazione del nuovo mondo, rivoluzione neolitica, invenzione della ruota, rivoluzione urbana, età del Bronzo, accelerazione del disboscamento, età del Ferro, città con più di un milione di abitanti, colonizzazione isole remote di Polinesia e oceano indiano, scoperta nuovo mondo di Colombo, rivoluzione industriale, esplosioni nucleari in atmosfera, produzione di composti chimici persistenti.

Recentemente, Lewis e Maslin (2015) hanno proposto 2 date quali candidate per l’inizio dell’Antropocene: 1610 e 1964. Questi anni sarebbero chiaramente identificabili da un marker sincrono a livello globale alla scala di risoluzione annuale richiesta. La prima data corrisponde ad un minimo del CO2 atmosferico, la seconda al picco del 14C derivante dalle esplosioni nucleari.

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Tentativi di definizione dell’Antropocene: a) La linea tratteggiata a 11.650 anni dal presente indica il limite attuale tra Pleistocene e Olocene secondo la scala del tempo geologico in vigore (GTS2012) con la curva delle anomalie di temperatura (blu) e del CO2 (rossa); b) limite proposto a 5020 anni dal presente utilizzando il minimo del metano in atmosfera prima dell’impatto dell’agricoltura; c) limite proposto all’anno 1610 rappresentante la collisione tra genti del vecchio e nuovo Mondo (Orbis GSSP), definito da un minimo della curva della CO2 atmosferica; d) limite proposto all’anno 1964 (Bomb GSSP), caratterizzato dal picco del radiocarbonio in atmosfera conseguente le esplosioni nucleari.

L’arrivo degli europei nei Caraibi nel 1492 e la loro invasione delle Americhe comportò la più grande sostituzione di popolazione umana degli ultimi 13.000 anni, nota come Scambio Colombiano. Europa, Cina, Africa ed Americhe furono contemporaneamente investite da uno scambio intenzionale ed accidentale di organismi vegetali ed animali, che prima erano separati in distinte aree geografiche. In termini stratigrafici, la comparsa nei sedimenti del Nuovo Mondo di pollini di piante che prima erano esclusive del Vecchio Mondo, e viceversa, rappresenta un marker dell’Antropocene ben rintracciabile nei depositi lacustri e marini. Oltre al mutamento permanente della dieta di quasi tutta l’umanità, l’arrivo nelle Americhe degli europei causò un drastico declino della popolazione, a causa di guerre, nuove malattie, schiavitù e carestie. Si calcola che tra il 1492 e il 1650 la popolazione americana passò da circa 60 a 6 milioni di individui. Conseguentemente l’agricoltura quasi cessò, restituendo più di 50 milioni di ettari alla riforestazione. Di fatto, le curve del CO2 ricostruite dalle carote di ghiaccio antartiche mostrano un declino di 7-10 p.p.m., corrispondente alla decimazione della popolazione del Nuovo Mondo. Pertanto, il minimo di 271.8 p.p.m. di CO2 datato 1610 (±15 anni) può ben rappresentare un marker GSSP, insieme ad altri marker secondari quali ad esempio la comparsa nel 1600 di pollini di Zea mays nelle sezioni stratigrafiche del Vecchio Mondo. La nuova proposta del 1610 come inizio dell’Antropocene viene riferita come Orbis Spike (picco negativo del Mondo).

L’altra data proposta da Lewis e Maslin (2015), il 1964, corrisponde al marker globale del picco del 14C raggiunto in quell’anno nell’atmosfera e registrato nelle carote di ghiaccio nonché negli anelli degli alberi. Infatti, la curva della radioattività prodotta dalle esplosioni nucleari a partire dal 1945 raggiunse un valore massimo nel 1963-64 nell’emisfero nord e un anno più tardi ai tropici. Marker secondari correlati possono essere ad esempio il rapporto degli isotopi del plutonio dei sedimenti ed il picco degli isotopi dello iodio nei suoli e nei sedimenti marini.

Ciascuna data candidata per l’inizio dell’Antropocene presenta naturalmente dei vantaggi e degli svantaggi. Il picco negativo dell’Orbis spike implica che il colonialismo, il commercio globale e l’uso del carbone hanno innescato processi socio-economici globali difficili da prevedere e da controllare. Il picco della radioattività da bomba mostra invece come lo sviluppo tecnologico di una elite può portare alla distruzione globale, una sorta di “trappola del progresso”, fortunatamente controllata dal trattato di non proliferazione del 1963.

È singolare constatare che il riconoscimento del significato dell’Antropocene riporta l’uomo al centro dell’universo, quasi un percorso inverso rispetto alla rivoluzione copernicana e darwiniana.

Riferimenti.

Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L., Fan, J.-X. (2013; updated). The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36, 199-204.

Crutzen P. J. & Stoermer E. F., 2000. The Anthropocene. IGBP Global Change Newsl., 41, 17-18.

Lewis L. & Maslin M. A., 2015. Defining the Anthropocene. Nature, 519, 171-180.

Wilkinson B. H., 2005. Humans as geologic agents: a deep-time perspective. Geology, 33, 161-164.

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