Sapere Scienza

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La crescita degli anelli degli alberi è sincronizzata a livello globale

11 Settembre 2018

È stato da poco pubblicato su Nature communications uno studio, a cui hanno collaborato i ricercatori CNR-IVALSA (Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree) e dell'Università di Padova, che rivela come il rapido aumento di radiocarbonio cosmogenico verificatosi nel 774 e nel 993, sia avvenuto su scala globale. È emerso, inoltre, che la concentrazione di radiocarbonio atmosferico sia più elevata alle latitudini settentrionali. Cosa significa tutto questo? Qual è il legame con la nostra vita quotidiana? Scopriamolo insieme.

 

Perché studiare gli anelli degli alberi?

 

Le correlazioni dell'accrescimento degli anelli annuali degli alberi con i fattori climatici sono oggetto di studio della dendrocronologia. Per far questo gli scienziati analizzano le sezioni trasversali di tronchi di esemplari vissuti per secoli e registrano le proprietà degli anelli che li compongono. La loro forma, la dimensione, la densità e altre caratteristiche sono il riflesso dell'ambiente e delle condizioni climatiche in cui sono cresciuti. Ad esempio un anello più stretto si può essere formato in un anno particolarmente freddo. Tutte queste informazioni sono tradotte in grafici, a loro volta utilizzati in diverse discipline. Un'applicazione è quella archeometrica: confrontando le curve dendrocronologiche ottenute da alberi di un certo areale con quella di un manufatto in legno costruito con materiale proveniente dalla stessa regione e da un esemplare della stessa specie, si potrà arrivare a datare l'oggetto in questione.

 

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Una questione di calibrazione

 

La datazione dendrocronologica copre un intervallo di tempo di circa 10.000 anni e le curve a nostra disposizione sono adoperate per calibrare le datazioni effettuate con il Carbonio-14. Sappiamo che misurando questo isotopo è possibile ottenere la data di morte di piante e animali del passato. Si ricaverà l'età di carbone, legna, ossa, gusci, carta, pergamena, tessuti, pollini, semi e materiali organici appartenuti ad organismi che siano deceduti entro un limite di 50.000 anni fa. La misurazione della quantità di radiocarbonio, però, non basta: è necessario correggere i valori ottenuti con una curva di calibrazione. Perché? Il motivo è che bisogna tenere conto di fattori tra i quali la modifica nel tempo e nello spazio della concentrazione di C-14 e il frazionamento isotopico (il differente immagazzinamento degli isotopi di un elemento da parte di un essere vivente). Le curve di calibrazione sono costruite datando materiale di età nota tra cui proprio gli anelli di accrescimento degli alberi adoperati per le curve dendrocronologiche.

 

Lo studio

 

Nonostante la dendrocronologia abbia una risoluzione nell'ordine degli anni, le datazioni ottenute non hanno mai avuto validità su scala globale. Inoltre, fino ad ora, non si sapeva se arricchimenti di C-14 nell'atmosfera di origine cosmogenica lasciassero "impronte digitali" spazio-temporali coerenti. Nella ricerca pubblicata su Nature communications è stato misurato il radiocarbonio in 484 anelli di accrescimento formatisi in periodi compresi tra il 770 e il 778 e il 990 e il 1000 d.C.. Deviazioni distinte del Carbonio-14 iniziate nell'estate del 774 e nella primavera del 993 nell'emisfero boreale hanno portato a una datazione precisa di 44 anelli di accrescimento provenienti da cinque continenti. Fino ad oggi non si sapeva con certezza se tali eventi fossero stati globali e la loro datazione era messa in dubbio dall'ipotesi che una grande eruzione vulcanica avesse impedito la formazione degli anelli di accrescimento delle piante in alcune aree geografiche. È stato anche possibile identificare un declino meridionale della concentrazione di radiocarbonio atmosferico in entrambi gli emisferi.
"L'iniziativa, denominata COSMIC, ha consentito di fugare qualsiasi ipotesi sulla scomparsa degli anelli di accrescimento in conseguenza di eruzioni e di dimostrare la precisione annuale delle 44 serie dendrocronologiche più lunghe del mondo, tra cui quella plurimillenaria realizzata dal CNR-IVALSA in Trentino", ha spiegato Mauro Bernabei, tra gli autori dello studio e ricercatore dell'istituto del CNR. "Inoltre, il progetto ha dimostrato come la concentrazione media di radiocarbonio atmosferico sia generalmente più elevata alle latitudini settentrionali. Tale gradiente di diminuzione meridionale, all'interno e tra gli emisferi, era finora sconosciuto e sarà certamente oggetto di future ricerche". L'individuazione di un modello universale per la datazione di precisione, che prende in considerazione interi continenti ed emisferi, costituisce una risorsa preziosa per la ricerca in campo climatico e ambientale, che interessa diversi settori disciplinari.

 

Perché la dimostrazione della sincronizzazione è importante?

 

I risultati, confermati da resoconti di testimoni oculari di aurore rosse, suggeriscono una esposizione globale a una forte radiazione protonica proveniente dal Sole. Eventi come quello del 774 oggi causerebbero "danni inimmaginabili alla tecnologia elettromagnetica, a satelliti e trasformatori collegati alla rete elettrica" ha affermato Marco Carrer, tra gli autori dell'articolo e professore dell'Università di Padova. Bisognerà, quindi, stabilire una curva di calibrazione per le datazioni con il radiocarbonio a risoluzione annuale per migliorare la comprensione della frequenza di ritorno e dell'intensità degli eventi cosmici passati, fondamentale per stimare la minaccia potenziale del tempo meteorologico spaziale sulla nostra società.

 

Potrete scoprire altri segreti del mondo vegetale acquistando e leggendo l'articolo "La saggezza degli alberi" di Marco Paci, pubblicato nel numero di giugno 2014 di Sapere.

copertina   settembre-ottobre 2018

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