Volevo sapere se la teoria astronomica delle glaciazioni di Milankovic è estendibile a più di 3 milioni di anni ( data della glaciazione di Biber se non erro), cioé se ci sono prove che testimoniano glaciazioni in periodi di tempo più antichi di quello citato.

La domanda pone due questioni distinte:
1) la prima chiede se la teoria di Milankovic può comprendere periodi che vanno oltre i tre milioni di anni;
2) la seconda chiede se ci sono prove che testimoniano glaciazioni in periodi di tempo più antichi da quello citato (3 milioni di anni?)

Questa “separazione” della domanda va fatta a meno che il lettore, nella seconda parte del suo quesito, intenda chiedere se la teoria di Milankovic possa giustificare glaciazioni molto più antiche di 3 milioni di anni.

Prima di rispondere, è d’obbligo una sintesi della teoria di Milankovic.
Milutin Milankovic, astronomo iugoslavo (Dalj, Croazia, 1879-Belgrado 1958). Professore universitario e direttore dell’Osservatorio astronomico di Belgrado (1909), si dedicò alla geofisica e alla climatologia.
Sulla base di calcoli relativi alla variazione di alcuni elementi dell’orbita terrestre, costruì una curva, detta curva di Milankovic, delle variazioni climatiche durante il periodo quaternario in grado di consentire una datazione assoluta delle fasi glaciali e interglaciali (metodo astronomico di Milankovic). Tale curva rappresenta graficamente l’andamento della radiazione solare sulla superficie terrestre ad una determinata latitudine. I dati sono stati ricavati tenendo conto dei singoli periodi di alcuni elementi variabili dell’orbita terrestre: lenta variazione della direzione dell’asse terrestre (precessione degli equinozi), dell’inclinazione dello stesso asse (nutazione) e dell’eccentricità dell’orbita terrestre. Milankovic analizzò l’influenza di questi dati sulla variazione della quantità di radiazione solare ricevuta dalla Terra per un arco di tempo relativo agli ultimi 600.000 anni, considerando come anno zero il 1800 d. C. La curva di Milankovic mette in evidenza che i minimi di radiazione non sono stati tutti della stessa intensità e che la loro distribuzione nel tempo non risulta omogenea, fatti questi ultimi che coincidono con quanto documentato dalla storia geologica del Quaternario.

I risultati degli studi di Milankovic non sono concordemente accettati: le obiezioni fanno riferimento all’entità del raffreddamento, non in grado di giustificare il prodursi delle glaciazioni, o alle testimonianze di ripetute ed estese glaciazioni nella zona equatoriale, che invece Milankovic presuppone non sia mai stata interessata da glaciazioni.
Tuttavia, le ipotesi più interessanti avanzate per spiegare le variazioni intense, ma a breve termine, all’interno di una stessa epoca glaciale, sono:
a) le ipotesi astronomiche di M. Milankovic e di G.C. Simpson;
b) l’ ipotesi del controllo oceanico.
Va tenuto presente che la curva di Milankovic deriva da studi condotti solo sull’era Quaternaria, perciò è un po’ azzardato estendere le ipotesi di Milankovic a periodi estremamente lontani a quello da lui studiato e comprendenti numerose glaciazioni: al momento non vi sono evidenze che inducano ad orientarsi in tal senso. Per estendere con un minimo di legittimità scientifica la teoria di Milankovic a periodi diversi e lontanissimi dal Quaternario, sarebbe necessario ricavare una curva anche per detti periodi e poi confrontarne i risultati con le attuali conoscenze certe che si hanno di quei stessi periodi.

Milankovic attibuì le glaciazioni ed i relativi periodi interglaciali a determinati movimenti della Terra ed in particolare ai movimenti millenari (qui sotto evidenziati in neretto).
Il moto conoide dell’asse terrestre, causato dalla forza d’attrazione dei corpi celesti e soprattutto dal Sole e dalla Luna, provoca un altro movimento: la “precessione degli equinozi” che consiste in un anticipo degli equinozi che ogni anno accadono 20 minuti prima dell’anno precedente.
Un giro completo dell’asse, nel suo movomento conico, dura 26 mila anni. Attualmente l’asse terrestre si muove verso la Stella Polare che sarà indicata con precisione nel 2015; l’asse, poi, si distanzierà per dirigersi verso Vega che raggiungerà dopo circa 13 mila anni. A complicare le cose interviene anche il movimento di “nutazione” causato dalle varie posizioni della Luna rispetto al Sole. Tale movimento si sovrappone al movimento conoide provocando una traiettoria ondulata (vedi fig.1).
Altri movimenti millenari sono:
la rotazione della linea degli apsidi;
la rotazione della linea degli equinozi;
la variazione di eccentricità dell’orbita terrestre;
la traslazione del sistema solare nella galassia;
la traslazione della galassia nello spazio.

Secondo la teoria di Milankovic, questi “cicli millenari” influenzano la quantità di radiazione solare che colpisce le differenti parti della terra nei diversi tempi dell’anno e nei vari periodi geologici. Di conseguenza, in base ai vari momenti geologici si sarebbero verificati periodi di glaciazione alternati a periodi interglaciali.
Figura 1: Movimento conoide e movimento di nutazione.

Figura 2: Variazione della eccentricità

Oltre alla teoria astronomica di Milankovic, ci sono altre teorie sulle cause che hanno provocato le glaciazioni come l’aumento della continentalità, la deriva dei continenti, l’aumento della polvere cosmica, l’ipotesi del controllo oceanico.


Seonda parte della domanda



Figura 3: Ere geologiche e relativi periodi.

Il nostro pianeta ha una storia lunghissima che dura da oltre quattro miliardi e mezzo d’anni; per convenzione questo tempo lunghissimo viene diviso in cinque ere geologiche, cioè in cinque periodi di tempo, che tuttavia non hanno la stessa lunghezza. Infatti, i geologi hanno conoscenze sempre più scarse e sommarie man mano che si risale indietro nel tempo, cosicché hanno dovuto attribuire alle ere più lontane periodi di tempo molto lunghi. Ad esempio, in Europa sono documentate cinque glaciazioni, ma in Italia sono visibili testimonianze solo delle ultime tre: Mindel, Riss e Wurm.
Le ere che si sono susseguite sul nostro pianeta fino al giorno d’oggi sono: l’ARCAICA o Precambriana, la PRIMARIA o Paleozoica, la SECONDARIA o Mesozoica, la TERZIARIA o Cenozoica e la QUATERNARIA o Neozoica che è l’era in cui siamo (vedi fig. 3)

Il Compendio di Geologia di J. Aubouin e R. Brousse (C.E.A., Milano, 1977, pp. 64-249) afferma l’esistenza – geologicamente accertata – di tre principali e ben distinte fasi glaciali:
1) verso la fine dei Precambriano (poco più di 570.000.000 di anni fa);
2) al limite tra Carbonifero Superiore e Permiano (circa 270.000.000 di anni fa);
3) nel Pleistocene (circa 2.000,000 di anni nell’era Quaternaria).
Come noto, quest’ultima, con le sue sei o cinque fasi [(Biber), Donau, Gunz, Mindel, Riss, Wurm], intervallate da altrettante trasgressioni marine, è stata spiegata, più o meno accettabilmente, da Milankovic come la sinergia di variazioni di parametri orbitali terrestri. Da precisare che la Donau (Danubio) non è riconosciuta da tutti gli studiosi.
Durante ciascun periodo glaciale si verificarono oscillazioni climatiche che provocarono l’alternarsi di periodi di massima estensione dei ghiacci e periodi di ritiro dei ghiacci (periodi interglaciali). Nelle zone equatoriali, in contemporanea o sfalsati con le glaciazioni, si ebbero periodi di grande piovosità, detti periodi pluviali alternati a periodi di grande siccità, detti interpluviali. Durante i periodi interglaciali, il clima era più caldo di quello attuale, tanto che in Europa poterono vivere perfino gli ippopotami.

Tre miliardi e 200 milioni d’anni fa, quando l’asse terrestre aveva un’inclinazione maggiore, rispetto a quella d’oggi, sulla Terra ci fu un’espansione glaciale di tali proporzioni che quasi tutto il pianeta fu ricoperto completamente dai ghiacci. Il nostro pianeta era diventato un’enorme palla di ghiaccio, simile ad Europa, il satellite di Giove, interamente ricoperto dal ghiaccio formatosi sopra l’unico grande oceano. Con ogni probabilità le glaciazioni si sono manifestate contemporaneamente in diverse parti della Terra.

Le maggiori glaciazioni avvennero:
nel Precambriano (da circa 950 a circa 600 milioni d’anni fa);
nell’Ordoviciano (circa 450 milioni d’anni fa) durante il passaggio dal Carbonifero al Permiano (circa 280-290 milioni d’anni fa);
e durante il Miocene (circa 15 milioni d’anni fa).
Le tracce della glaciazione del tardo Ordoviciano (da 500 a 425 milioni di anni fa) sono particolarmente chiare in alcune zone del deserto del Sahara, dove sono ben visibili forme tipiche di modellamento glaciale del territorio. (Ricordiamo che Milankovic escludeva glaciazioni dell’area tropicale).

Tuttavia, l’effetto del glacialismo sulla conformazione dei paesaggi attuali è legato in particolar modo agli ultimi due milioni d’anni di storia della Terra, corrispondenti al Quaternario, era geologica suddivisa in Pleistocene e Olocene (periodo, quest’ultimo, nel quale ci troviamo e che comprende gli ultimi 10.000 anni di storia della Terra).
La prima glaciazione, detta di Biber, si svolse nel Pliocene (era Cenozoica o Terziaria) in tempi precedenti la presenza di ominidi; la seconda, detta di Donau è posta a cavallo tra Pliocene e Pleistocene (2.5-1.8 milioni d’anni fa), accompagnò l’evoluzione di Australopiteco e di Homo habilis.
Biber e Donau sono antecedenti al Quaternario e starebbero chiaramente ad indicare che verso la fine del Terziario il clima si andò raffreddando, è comunque a causa di quest’ultime e delle loro oscillazioni, che si verificò nel corso del tempo una alternanza di periodi caldi-umidi e periodi freddi-aridi, che portò all’instaurarsi di flora e fauna a clima freddo, caldo o temperato.