Come l’esperienza comune ci insegna, la Terra ha una serie di movimenti più o meno evidenti. Il primo, più ovvio, è il moto di rotazione che produce l’alternarsi del giorno e della notte, poi essa ha un moto di rivoluzione intorno al Sole che si compie in un anno e produce l’alternarsi delle stagioni. Ci sono quindi moti meno evidenti come la precessione degli equinozi, i moti di librazione, nutazione e via dicendo.
A rendere la situazione ancora più mutevole anche il percorso della Terra, cioè l’orbita, sottoposta all’azione gravitazionale planetaria, va incontro a periodiche variazioni. Ricordiamo che un’orbita nello spazio è definita con 5 parametri: il semiasse maggiore, l’eccentricità, l’inclinazione, la longitudine del nodo ascendente, l’argomento del perielio; aggiungendo l’anomalia dell’astro (come sesto paramentro) la sua posizione diventa univocamemnte determinata.
Sul fronte climatico possiamo dare per certo che la Terra è andata incontro a molteplici fasi di glaciazione e di interregno temperato. Ricordiamo che il clima è quel complesso di condizioni atmosferiche che caratterizzano una data regione per un tempo sufficientemente lungo (30 anni secondo la definizione dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale). Tra le cause modernamente accertate vengono considerate la variazione della composizione dell’atmosfera (in essa un ruolo chiave, nel passato, è stato giocato dal vulcanismo), dal moto delle placche tettoniche (che hanno favorito o sfavorito il ricambio delle masse oceaniche a diversa temperatura), da cause astronomiche esterne come l’incremento o il decremento dell’irraggiamento solare ed anche dalla variazione dei parametri orbitali della Terra.
Le due formule danno l’irraggiamento (R) su una data regione in cui il Sole sorge e tramonta (prima formula) e dove non tramonta (seconda formula).
Per poter dire se esiste una relazione fra la modifica dei parametri orbitali ed il clima dobbiamo valutare se sussiste una correlazione tra la periodicità con cui si è modificata l’orbita ed i cambiamenti climatici. Degli studi del genere cominciarono ad essere effettuati dalla metà del XIX secolo (Adhermar 1842, Croll 1875 e poi Milankovitch 1920). Fra i lavori più recenti sulle correlazioni clima-parametri orbitali citiamo quello di Berger & Loutre 1990 dal quale attingiamo anche noi. Berger e Loutre hanno sfruttato il metodo di Lagrange per il calcolo della variazioni a lungo periodo dell’orbita.
Una variazione dell’eccentricità comporta una modifica della distanza Terra-Sole nelle varie stagioni e nella loro durata. Gli sviluppi matematici delle perturbazioni sembrano indicare che l’eccentricità varia con periodi di 95, 125 e 400 mila anni tra gli estremi 0.000267 e 0.057133 (oggi 0.017).
Una variazione nell’inclinazione comporta una modifica dell’angolo d’incidenza della radiazione solare nelle varie stagioni ed alle varie latitudini e dunque della distribuzione geografica e stagionale dell’insolazione. L’inclinazione varia con un periodo di 41 mila anni tra 22° 8′ e 24° 54′ (oggi 23° 27′).
Cambiamenti nell’argomento del perielio, provocato dalla precessIone lunisolare e dagli effetti degli altri pianeti, produce una variazione nella distribuzione stagionale dell’insolazione.
Questo contributo, legato anche alla variazione dell’eccentricità (chiamato parametro
climatico processionale) fluttua fra -0.05625 e 0.05623 con periodi di 19 e 23 mila anni.
La ricostruzione dei climi del passato sembra mostrare cicli con fluttuazioni dell’ordine di 413, 100 e 41, 23 e 19 mila anni. I primi due sono simili a due dei periodi con cui varia l’eccentricità, i tre successivi sono identici ai periodi dell’inclinazione e del paramentro climatico precessionale.
Ovvio sostenere che tra le cause maggiormente imputabili vi siano proprio le modifiche dei parametri orbitali, anche se altre cause non possono essere escluse.
Certo, in questi frangenti la cautela è d’obbligo. Ci separano circa 10-11 mila anni dall’ultima glaciazione e non è che in questo lasso di tempo i paramentri orbitali siano cambiati significativamente, eppure le temperature hanno subito un incremento considerevole (anche a prescidere dagli ultimi due secoli).
Questo significa che non vanno sottovalutate le altre cause.
Un elemento, sempre astronomico, di notevole rilevanza è la variazione dell’attività solare. A fine ‘600, ad esempio, una sua diminuzione (con la quasi totale assenza di macchie solari) provocò una piccola era glaciale (per prima dell’invenzione del telescopio poco possiamo dire). L’attività antropica, molto forte soprattutto a partire dalla seconda Rivoluzione industriale, sembra peraltro dare il contributo decisivo al riscaldamento globale oggi in atto.
In conclusione possiamo dire che la modifica di determinati paramenti orbitali da un lato può essere stata la molla che ha instaurato un circolo vizioso, oppure un elemento favorente se erano già in atto determinati processi climatici. Quando viceversa essa giocava un ruolo contrario ne ha impedito l’instaurarsi o ne hanno mitigato gli effetti. Questo spiegherebbe perché sussiste una correlazione tra i periodi climatici e quelli dei paramentri orbitali.
Per approfondimenti in merito consiglio la lettura del libro: "La rivoluzione del clima" di B. Fagan.