Un mondo più umido registrato nella colonia corallina australiana

Ma gli scienziati dell’Università del Michigan stanno guardando qualcosa di un po’ più tangibile: il corallo.

Esaminando campioni di coralli nella Grande Barriera Corallina, i ricercatori hanno scoperto che tra il 1750 e i giorni nostri, con il riscaldamento globale del clima, le precipitazioni nella stagione delle piogge in quella parte del mondo sono aumentate di circa il 10% e il tasso di eventi piovosi estremi è superiore a raddoppiato. I loro risultati sono pubblicati in Natura, Comunicazioni Terra e Ambiente.

“Gli scienziati climatici spesso si ritrovano a dire: ‘Sapevo che la situazione sarebbe peggiorata, ma non pensavo che sarebbe diventata così grave così in fretta.’ Ma in realtà lo stiamo vedendo in questa documentazione sui coralli”, ha detto la ricercatrice principale Julia Cole, presidente del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente dell’UM.

“Gli studi sul futuro tendono a utilizzare modelli climatici e questi modelli possono dare risultati diversi. Alcuni potrebbero dire più precipitazioni, altri dicono meno precipitazioni. Stiamo dimostrando che, almeno nel nord-est del Queensland, ci sono decisamente più precipitazioni, è decisamente più variabile e sicuramente sta già accadendo.”

Lo studio, condotto dal ricercatore della UM Kelsey Dyez, ha analizzato campioni prelevati da una colonia di coralli situata alla foce di un fiume nel Queensland settentrionale, in Australia. Durante le stagioni delle piogge estive, le precipitazioni che filtrano nel fiume raccolgono nutrienti, materiale organico e sedimenti, che vengono poi trasportati alla foce del fiume e scaricati nell’oceano, inondando la colonia di coralli.

Mentre i coralli vengono bagnati in questo deflusso di acqua dolce, raccolgono i segnali geochimici dal fiume e li registrano nei loro scheletri carbonatici. I campioni dei coralli mostrano deboli bande di materiale più chiaro e più scuro. Queste bande riflettono ogni stagione piovosa e secca attraversata dal corallo. Le fasce contengono anche informazioni sul clima in ogni stagione, proprio come gli anelli degli alberi registrano i modelli climatici durante gli anni di crescita.

“Vogliamo sapere, man mano che riscaldiamo la Terra, avremo più precipitazioni? Meno precipitazioni? Forse diverse parti della Terra risponderanno in modo diverso?” Ha detto Dyez. “Questo progetto è particolarmente importante perché siamo in grado di contestualizzare il riscaldamento e i cambiamenti. Siamo in grado di registrare le precipitazioni del periodo prima di avere registrazioni strumentali per questa parte del mondo.”

Per determinare con precisione quanta pioggia è caduta in ogni stagione piovosa e quanti eventi di pioggia estrema si sono verificati durante ciascuna stagione, i ricercatori hanno confrontato le registrazioni strumentali delle precipitazioni iniziate negli anni ’50 con gli anni corrispondenti nel corallo. Ciò ha dato ai ricercatori un periodo di calibrazione che potevano utilizzare per determinare la relazione tra le caratteristiche dei coralli e la quantità di pioggia caduta in ogni stagione delle piogge finché i coralli erano vivi, fino al 1750.

Il nucleo di corallo è stato prelevato da una remota regione al largo del Queensland nord-orientale dall’Australian Institute of Marine Science. Anche il terreno che circonda lo spartiacque del fiume si trova in un’area protetta, il che significa che è improbabile che i nutrienti e i sedimenti scaricati nel fiume dalle piogge siano generati dalle attività umane.

“Questa è una regione che ha vissuto oscillazioni piuttosto grandi negli ultimi anni tra inondazioni che sono state devastanti per le comunità e periodi più secchi”, ha detto Cole. “Poiché l’Australia nord-orientale è una regione agricola, il modo in cui cambiano le precipitazioni in un mondo più caldo è di reale importanza tangibile. Le persone potrebbero non percepire qualche grado Celsius di riscaldamento, ma soffrono davvero se c’è una siccità o un’alluvione.”

Per ricostruire le precipitazioni, i ricercatori hanno utilizzato quattro diverse misure. Innanzitutto, i ricercatori hanno osservato la luminescenza delle bande nel corallo. Quando illuminano il corallo con una luce nera, i composti organici nel corallo lo fanno diventare fluorescente. Quanto più luminosa è la banda fluorescente, tanto più composti organici scendono dal fiume e si depositano sul corallo, riflettendo una stagione di forti piogge.

I ricercatori hanno anche misurato la quantità di bario contenuto in ciascuna banda. Lo scheletro del corallo è composto da calcio, ma quando il bario si deposita sullo scheletro, può sostituire il calcio. Più bario veniva rilevato nella fascia, maggiore era la portata del fiume che scorreva sul corallo.

I ricercatori hanno poi esaminato gli isotopi stabili del carbonio (carbonio-12 e carbonio-13) all’interno del corallo. Quanto più il rapporto tra questi due isotopi è a favore del carbonio-12, tanto più acqua deve essere discesa dal fiume a causa delle maggiori precipitazioni.

Infine, i ricercatori hanno esaminato gli isotopi stabili dell’ossigeno (ossigeno-16 e ossigeno-18). Quando il rapporto tra questi due isotopi favorisce l’ossigeno-16, è segno di ulteriori precipitazioni e acqua dolce che scende dal fiume.

Poiché la documentazione relativa ai coralli si trova al largo dell’Australia nord-orientale, i ricercatori volevano capire se tutta l’Australia avesse sperimentato precipitazioni simili. Osservando i dati strumentali delle precipitazioni in tutta l’Australia, i ricercatori hanno scoperto che l’aumento delle precipitazioni non si è verificato in modo uniforme in tutta l’Australia.

“In realtà non è così ben correlato con l’Australia occidentale. È troppo lontano. Ma per la maggior parte dell’Australia orientale esiste una correlazione significativa. Ed è lì che vivono molte persone”, ha detto Dyez. “È particolarmente forte in tutto il Queensland, che è il luogo in cui si stanno verificando molti di questi estremi di precipitazioni in questo momento.”