Sedici anni fa, una coppia di scienziati ha introdotto una nuova parola che avrebbe sconvolto la linea temporale geologica: l'Antropocene. Conosciuto anche come "Age of Humans", l'idea è stata menzionata per la prima volta in una newsletter scientifica dal chimico atmosferico Paul Crutzen, vincitore del premio Nobel, e dal rinomato biologo Eugene Stoermer. Il duo ha elencato i numerosi impatti delle attività umane sul pianeta, delineando le emissioni indotte dall'uomo di carbonio e zolfo, il deflusso globale di fertilizzanti azotati, estinzioni di specie e distruzione di habitat costieri.
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Considerando questi grandi cambiamenti, dichiararono l'Olocene (la nostra attuale epoca geologica di 11.000 anni). La Terra era entrata in una nuova era geologica, dissero. Questa settimana, gli scienziati si incontreranno per presentare le loro prove di questo nuovo capitolo del tempo geologico al Congresso geologico internazionale di Cape Town, in Sudafrica.
Da quando è stato introdotto, il concetto di antropocene ha risuonato in tutte le scienze e discipline umanistiche. Ha costretto le persone a confrontarsi con come, in così poco tempo, la nostra specie abbia trasformato irreversibilmente il clima, i paesaggi, la fauna selvatica e la geologia della Terra.
"Molte persone usano [il termine] perché riassume in una parola e un'idea la scala e l'estensione totale di come il sistema terrestre sta cambiando a causa degli umani", afferma Jan Zalasiewicz, un geologo dell'Università di Leicester che mette insieme la storia della Terra usando fossili.
Mentre osservava proliferare l'idea dell'Antropocene, si chiese se ci fosse qualche verità geologica in essa. I terreni e i sedimenti di oggi potrebbero essere distinti da quelli stabiliti nell'Olocene? Sono abbastanza distinti per nominare una nuova epoca geologica?
"L'importante è che il sistema Terra stia cambiando", afferma Zalasiewicz. "Dal punto di vista geologico, non importa se sono gli umani a causarlo o se è un meteorite, alieni provenienti dallo spazio o persino il mio gatto che controlla il cambiamento sul pianeta."
Nel 2008, ha riunito un gruppo di geologi e insieme hanno pubblicato un elenco di possibili segni geologici di impatto umano in GSAToday, la rivista per la Geological Society of America. Il gruppo ha concluso che l'Antropocene è "geologicamente ragionevole" e ha giustificato ulteriori indagini.
Ma dichiarare una nuova epoca geologica non è un compito da poco. L'inclusione ufficiale dell'Antropocene sarebbe una grande revisione del calendario geologico, il calendario enorme che divide la storia della Terra da 4, 6 miliardi di anni in capitoli. I confini tra ciascuno di questi capitoli sono segnati da cambiamenti nella composizione del ghiaccio glaciale, anelli degli alberi, fasce di crescita dei coralli, fondali marini e sedimenti lacustri tra le altre formazioni geologiche stratificate, che si trovano costantemente in tutto il mondo. "Tutti questi strati contengono segnali al loro interno, che riflettono la vita e i tempi che li circondano, i segnali chimici, biologici e fisici", afferma Zalasiewicz. Se le rocce sono cambiate, anche il mondo deve essere cambiato.
Forse il confine più noto è quello tra il mesozoico e il cenozoico, noto anche come confine cretaceo-paleogene o K / Pg e precedentemente come confine KT. Circa 66 milioni di anni fa, un asteroide colpì la Terra e uccise i dinosauri non aviari. Poiché le comete e gli asteroidi sono ricchi dell'elemento iridio, ed è raro sulla Terra, un sottile strato di iridio segna questo evento nella documentazione geologica di tutto il mondo. In ogni continente, i paleontologi trovano fossili di grandi dinosauri e alcune specie di plancton sotto quella striscia di iridio; sopra di essa, trovano una distinta suite di plancton e nessuna traccia di fossili di dinosauro non aviario. Lo strato di iridio separa il Mesozoico, l'era della vita piena di dinosauri, dal Cenozoico, quando i mammiferi iniziarono a prendere il sopravvento.
Sebbene la striscia di iridio sia presente in tutto il mondo, la posizione ufficiale del confine è fuori da El Kef, in Tunisia. Lì, nel 2006, i geologi hanno martellato un picco d'oro su una collina che mostrava i segni rivelatori del confine K / Pg come punto di riferimento. Idealmente, ogni confine tra i capitoli della scala geologica avrà il proprio "picco d'oro" collocato in una parete rocciosa o nucleo esistente (da sedimenti glaciali o marini). Regole rigorose governano i confini e le punte dorate, supervisionate dalla Commissione Internazionale di Stratigrafia all'interno della più grande Unione Internazionale di Scienze Geologiche, affinché la scala temporale geologica non venga spazzata via dalle mode della geologia o della politica.
Nel 2008, lo IUGS ha contattato Zalasiewicz con la richiesta di formare un nuovo comitato per esaminare l'idea dell'Antropocene. Ha raccolto una serie diversificata di ricercatori, tra cui geologi, climatologi, chimici, paleontologi e storici, soprannominando l'equipaggio l'Antropocene Working Group (AWG). Negli ultimi otto anni, hanno confrontato furiosamente note e raccolto dati per formulare la loro raccomandazione formale per l'inizio dell'Antropocene. Il gruppo ha raccolto le varie proposte per scegliere quella più adatta, pubblicando un riassunto del loro lavoro all'inizio di quest'anno sulla rivista Science .
Il segnale che ha ricevuto maggiore attenzione è stato il fallout radioattivo proveniente dai test nucleari, che ha lasciato uno strato prominente di plutonio nei sedimenti e nel ghiaccio glaciale. Anche se le armi termonucleari non sono state testate in tutto il mondo, le loro prove sono globali. "Una volta che la ricaduta ha potuto entrare nella stratosfera, è stata quindi distribuita in tutto il pianeta molto rapidamente nel corso di settimane o mesi", afferma il geologo Colin Waters del British Geological Survey e il segretario dell'AWG. “Il plutonio è a malapena presente naturalmente; è molto, molto raro. Quindi non appena inizi a vedere questo aumento, allora sai che hai il 1952. ”Il segnale radioattivo scompare nel 1964 dopo che i paesi hanno accettato di testare i dispositivi nucleari sotterranei.
Numerosi altri segnali si concentrano anche intorno all'anno 1950 in quello che l'AWG chiama "La Grande Accelerazione", quando decollarono la popolazione umana, l'uso delle risorse, l'industria e il commercio globale. È allora che molti segnali antropogenici che una volta erano locali diventarono veramente globali e forse abbastanza globali da significare l'Antropocene. Ecco alcuni di questi segnali:
- Il calcestruzzo esiste dall'impero romano, ma "volumetricamente la maggior parte del calcestruzzo mai prodotto è stata dal 1945 o 1950", dice Waters. Ciò lo rende un materiale moderno riconoscibile. Il rovescio della medaglia? Il cemento è raro negli oceani e assente dal ghiaccio glaciale, quindi il segnale non è universale, dice.
- Le materie plastiche furono introdotte per la prima volta nel 1800, ma oggi ci sono più materie plastiche che mai. La produzione è passata da 2 milioni di tonnellate nel 1950 a 300 milioni di tonnellate nel 2015 e si stima che entro il 2050 esisteranno 40 miliardi di tonnellate di materiale. Alle persone piace la plastica perché sono leggere e si degradano lentamente. Ma quelle stesse qualità rendono anche la plastica un buon indicatore geologico. Campioni di sedimenti contenenti materie plastiche sono quasi tutti prodotti dall'ultima metà del secolo, secondo Zalasiewicz. Questa abbondanza di plastica "era quasi sconosciuta prima della metà del ventesimo secolo", dice. Sulle spiagge delle Hawaii, i geologi stanno ora trovando rocce che chiamano "plastiglomerato", che si forma quando i fuochi da campo fondono la plastica in un enorme globo contenente ciottoli e sabbia. Inoltre, le microplastiche, come minuscole microsfere di cosmetici e fibre artificiali di abbigliamento, stanno attualmente formando uno strato sedimentario sul fondo del mare. Il rovescio della medaglia di utilizzare la plastica come marker è che non si trovano comunemente nel ghiaccio glaciale, quindi non lo sono un segnale universale.
- Quasi tutto l' azoto reattivo sulla Terra è stato prodotto dal 1913, quando i chimici tedeschi Fritz Haber e Carl Bosch hanno scoperto come catturare l'azoto dall'aria e trasformarlo in fertilizzante. Da allora, la quantità di azoto reattivo sulla Terra è più che raddoppiata, con un aumento sostanziale intorno al 1950, quando la Rivoluzione verde ha industrializzato le pratiche agricole. E sebbene sembri un buon marker antropocenico, l'azoto non lascia un forte segnale nei sedimenti. "I processi non sono così ben compresi", afferma Zalasiewicz. In alcuni laghi remoti nel nord del Canada, lontano dalle influenze umane locali, le strutture dominanti degli atomi di azoto (note come isotopi) si spostano intorno al 1950, riflettendo l'aggiunta di fertilizzanti azotati. Ma se questo spostamento sia abbastanza consistente in tutti i laghi del mondo per dare un buon segnale non è ancora certo.
- La combustione di combustibili fossili rilascia particelle di " cenere volante " nere nell'atmosfera; senza fonte naturale, sono chiari segni di attività umana. Quelle particelle si trovano ora nei sedimenti lacustri di tutto il mondo, a partire dal 1830 nel Regno Unito, e mostrano un drammatico aumento globale a partire dal 1950 circa. “Ma hanno raggiunto il picco già intorno agli anni '70 [fino agli] anni '90 e stanno iniziando a declinare ", Afferma Waters. Così simile ai nucleotidi radioattivi, la cenere volante segnala uno spostamento geologico ma non costituisce un buon indicatore permanente.
- L'aumento delle emissioni di carbonio derivante dalla combustione di combustibili fossili è registrato in uno spostamento degli isotopi del carbonio, che è presente in tutti i materiali che intrappolano il carbonio tra cui ghiaccio glaciale, calcare, conchiglie di animali marini (trovati nei sedimenti del fondo marino) e coralli. Il segnale appare intorno alla rivoluzione industriale, con un forte aumento intorno al 1965. È un buon segnale, dice Zalasiewicz, anche se non è così acuto come la cenere volante o la radioattività.
Alcuni impatti umani non sono ancora visibili nei sedimenti, ma potrebbero plausibilmente lasciare segnali in un futuro lontano. Ad esempio, le persone hanno ampiamente trasformato la Terra stessa. Scaviamo miniere, discariche e fondamenta per edifici; costruiamo dighe, banchine e dighe che alterano il flusso dell'acqua e l'erosione; estraiamo e trasportiamo roccia in tutto il mondo per costruire città; agitiamo e spostiamo il terreno per l'agricoltura. I futuri paleontologi potrebbero trovare questi materiali artificiali compressi in un insolito strato roccioso che sarebbe evidentemente antropocenico.
Poi ci sono i futuri fossili lasciati alle spalle dalle piante e dagli animali di oggi - e quelli che svaniranno quando le specie si estingueranno. Ogni animale corposo che sfoggia un guscio o è trattenuto da ossa ha la possibilità di lasciare un fossile alla sua morte.
Se siamo nel mezzo di un'estinzione di massa, che alcuni scienziati ritengono che siamo, la scomparsa di fossili comuni potrebbe essere un altro indicatore. Ma questo sarebbe un segnale disordinato con cambiamenti diversi in atto in momenti diversi in tutto il mondo. "È un segnale più complicato semplicemente perché la vita è più complicata del radionucleide medio o dell'isotopo di carbonio", afferma Zalasiewicz.
Interattivo: cosa segnerà l'antropocene?
Illustrazione di Maya Wei-Haas; testo di Hannah Waters e Maya Wei-Haas
Un'altra opzione sono i fossili delle specie che dominano dopo le estinzioni, come gli invasivi, che potrebbero lasciare un segnale più pulito. Zalasiewicz sta attualmente guidando un team che sta studiando l'ostrica del Pacifico, che è stata introdotta dal Mar del Giappone alle coste di tutto il mondo nel secolo scorso. È allo stesso tempo abbondante e probabilmente si fossilizzerà, dandogli un forte potenziale come indicatore antropocenico.
"Dove appaiono [le ostriche del Pacifico] saranno un nuovo elemento della biologia e quindi la futura paleontologia in quegli strati", dice. "Ma ancora una volta, poiché gli esseri umani hanno trapiantato specie diverse in tempi diversi in tutto il mondo, è un segnale complicato o disordinato."
Questi risultati sono tutti presenti nella presentazione dell'AWG questa settimana all'IGC. Inizialmente speravano che questa presentazione coincidesse con la loro presentazione ufficiale sull'antropocene alla Commissione internazionale di stratigrafia. Ma dopo aver parlato con i geologi della commissione, hanno deciso di aspettare. "È chiaro che la comunità sarebbe più a suo agio e si sentirebbe piuttosto più radicata con una definizione tradizionale di tipo a punta dorata", afferma Zalasiewicz. La raccolta delle prove dei segnali non è sufficiente; hanno bisogno di identificare una posizione per martellare nel picco dorato dell'Antropocene.
Il gruppo non è ancora sicuro di dove lo posizioneranno; stanno osservando nuclei di sedimenti dall'oceano profondo o da laghi remoti dove i segnali a strati sono chiari. Ma trovare un buon nucleo comporta una serie di sfide perché lo strato di sedimenti di Anthropocene è molto sottile. "Se sei andato negli oceani profondi, potresti parlare di un millimetro o due di sedimenti", afferma Waters. "Tutto ciò di cui hai bisogno è un bivalve per strisciare sul fondo del mare e sfornerà l'intero Antropocene in una volta." In molti luoghi, i rifiuti o le reti da traino hanno già cancellato qualsiasi potenziale strato di Anthropocene.
Il lavoro di identificazione di una posizione di picco d'oro richiederà probabilmente anni. I ricercatori potrebbero aver bisogno di uscire sul campo, perforare i nuclei dei sedimenti e fare analisi complicate per dimostrare che i segnali sono coerenti e globali. Fino a questo punto, i membri di AWG hanno svolto questo lavoro nel loro tempo libero; ora dovranno trovare finanziamenti per dedicarsi allo sforzo.
Zalasiewicz geme al solo pensiero. "Scrivere domande di sovvenzione è uno dei grandi lavori al mondo che distruggono l'anima", afferma. Ma per sostenere una pretesa geologica all'Antropocene e portare ai sorveglianti del mondo della scala temporale geologica un voto, un po 'di distruzione dell'anima può valerne la pena.
"Gli attuali segnali che si stanno formando ci colpiscono già abbastanza, anche se domani gli umani si estinguessero", dice, probabilmente rimarrà un segno nella documentazione geologica nel lontano futuro. “Si può affermare che può essere separabile come unità di tempo geologica. Non possiamo tornare all'Olocene. "
