Considerazioni sulle modificazioni
climatiche e ambientali nel periodo storico
e nel prossimo futuro
1
2
S. Pagliuca , F. Ortolani
1Istituto
per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo, CNR, Ercolano, Napoli
di Pianificazione e Scienza del Territorio, Università di Napoli Federico II,
Napoli, Italia
[email protected]
2Dipartimento
SOMMARIO: I risultati conseguiti con gli studi geoarcheologici nell’Area Mediterranea (Ortolani e
Pagliuca, 1994) evidenziano che durante il periodo storico (ultimi 3000 anni) sono prevalse condizioni
ambientali simili alle attuali in cui l'uomo controllava l'ambiente fisico, favorevoli alle attività antropiche
e allo sviluppo socio-economico (es. tra il 350 a.C. e il 100-150 d.C. circa). Queste condizioni ambientali sono state interrotte da importanti modificazioni climatiche naturali (di tipo caldo-arido e di tipo freddo-umido) che ciclicamente e drasticamente hanno interessato la superficie terrestre condizionando le attività umane. Le ricerche effettuate sui sedimenti olocenici evidenziano che la ciclicità, con cui si sono alternate diverse condizioni climatico-ambientali nell'area mediterranea con periodo di circa 1000 anni, è persistita almeno negli ultimi 8000-9000 anni (Allocca et al., 2000). La correlazione dei risultati acquisiti con
le ricerche geoarcheologiche con quelli relativi alle variazioni climatiche globali ha consentito di precisare quantitativamente l'entità e la durata delle variazioni climatiche e di acquisire elementi di concreta valutazione e previsione delle prossime modificazioni ambientali sulle risorse naturali.
1 IL PROBLEMA SCIENTIFICO
L'Area Mediterranea compresa tra 45° N e 31°N circa
di latitudine è caratterizzata da precipitazioni piovose
prevalentemente nel periodo autunno-primavera ed in
particolare a nord da clima umido (da circa 500 a circa
2000 mm) e superficie ricoperta da suolo e a sud da
clima subdesertico e desertico (da circa 100 a circa
250 mm) con superficie priva di suolo.
L’Area Mediterranea è caratterizzata dalla presenza
continua dell'uomo per molti millenni e rappresenta una zona molto sensibile alle variazioni climatico-ambientali (Ortolani e Pagliuca, 2003); infatti,
spostamenti di pochi gradi di latitudine delle fasce
climatiche verso nord o verso sud possono determinare drastici sconvolgimenti della superficie del
suolo. Per questi motivi essa costituisce un archivio
di eccezionale importanza per i dati quantitativi
relativi alle modificazioni ambientali e al rapporto
uomo-ambiente.
L'obiettivo delle ricerche finora svolte è costituito
dalla ricostruzione delle modificazioni geoambien-
tali degli ultimi millenni e dalla previsione dell'impatto del progressivo Incremento dell’Effetto Serra
sull'ambiente naturale e antropizzato nei prossimi
decenni.
2 ATTIVITÀ DI RICERCA
La ricerca è stata svolta in maniera multidisciplinare
ed è stata articolata nelle seguenti fasi: - individuazione dei più significativi archivi naturali presenti
nell'Area Mediterranea ubicati in zone a latitudine
diversa e con differenti condizioni climatiche
(Ortolani e Pagliuca, 1994); - ricostruzione delle
colonne stratigrafiche geoarcheologiche (Ortolani et
al., 1991; Ortolani e Pagliuca, 1995); - analisi morfologica dei siti; - analisi sedimentologica e mineralogica dei sedimenti e loro datazione con metodi
radiometrici e archeologici (Pagliuca, 1997); - ricostruzione delle condizioni morfologiche e climaticoambientali in cui attualmente si accumulano sedimenti simili a quelli rinvenuti nelle colonne stratigrafiche geoarcheologiche (Allocca et al., 2000); 217
Clima e cambiamenti climatici: le attività di ricerca del CNR
ricostruzione delle modificazioni geoambientali
attuali e di quelle avvenute negli ultimi secoli in relazione alle variazioni climatiche testimoniate da dati
strumentali (Ortolani e Pagliuca, 1996); - ricostruzione paleoambientale e paleoclimatica e analisi dei
dati archeologici e storici relativi ai periodi in cui si
sono accumulati i diversi sedimenti; - correlazione
dei dati geoarcheologici con quelli relativi alle variazioni climatiche globali, ottenuti con diverse metodologie in siti ubicati a varie latitudini e in differenti
condizioni climatico-ambientali.
3 RISULTATI RILEVANTI
Lo studio ha permesso di ricostruire il significato
paleoclimatico di colonne stratigrafiche geoarcheologiche relative ai sedimenti accumulatisi in Italia
negli ultimi 3000 anni.
Nella figura 1, con i simboli Se1, Se2, Se3 sono rappresentate, rispettivamente le sabbie eoliche depositatesi nel periodo arcaico, romano, medievale e con
i simboli Al1, Al2, Al3 sono stati rappresentati,
rispettivamente, i sedimenti alluvionali depostisi
durante il periodo freddo-umido arcaico, altomedievale e nella Piccola Età Glaciale. Con il simbolo Sa
sono indicate le coperture superficiali antropizzate,
caratterizzate da stabilità ambientale e da condizioni
favorevoli alle attività umane.
Figura 1: Colonne stratigrafiche geoarcheologicoambientali ricostruite nelle pianure alluvionali dell’Italia
meridionale (A) e dell’Italia settentrionale (B) e nelle
dune costiere del Salento, Sicilia sudoccidentale ed
Egitto Settentrionale (C).
218
Le stratigrafie geoarcheologiche schematiche evidenziano che negli ultimi 3000 anni si sono accumulati differenti sedimenti in relazione a diverse condizioni climatiche che, ciclicamente, hanno provocato
importanti modificazioni ambientali di durata plurisecolare che hanno determinato vere e proprie crisi
ambientali, della durata media compresa tra 100 e
200 anni nell'Area Mediterranea.
Nella figura 2, viene proposta la correlazione tra l’evoluzione stratigrafico-ambientale (schema 1),
variazione nel tempo delle precipitazioni piovose e
delle temperature (schema 2) e l’evoluzione morfologica delle spiagge (schema 3).
Nello schema 1, le lettere A, B e C rappresentano,
rispettivamente, le alluvioni della Piccola Età
Glaciale Arcaica, Piccola Età Glaciale
Altomedievale, Piccola Età Glaciale, mentre con le
lettere E, F sono indicate, rispettivamente, le sabbie
eoliche del periodo caldo romano e medievale.
Con le lettere D e G sono indicati, rispettivamente, i
suoli formatisi durante il periodo di transizione da
clima freddo-umido a caldo-arido e i suoli del periodo di transizione da caldo-arido a freddo-umido.
Nello schema 2, la ricostruzione delle paleotemperature e paleoprecipitazioni mette in evidenza che
nel periodo storico di sono avuti periodi freddoumidi che hanno provocato la rapida sedimentazione di ingenti volumi di alluvioni (eventi A, B, C
dello schema 1) e periodi caldo-aridi che hanno provocato l’accumulo di notevoli volumi di sabbie eoliche che hanno invaso le zone costiere del
Mediterraneo fino a circa 41-42°N (eventi E, F dello
schema 1); sia le alluvioni che le sabbie eoliche
hanno ricoperto suoli antropizzati e aree urbane
(eventi G dello schema 1).
Dalla ricostruzione delle paleotemperature e paleoprecipitazioni (schema 2 di Fig. 2), si evince che
nell'Area Mediterranea, durante i periodi caldo-aridi,
si è registrato un incremento della temperatura
media di circa 1- 2° C e una drastica riduzione delle
precipitazioni fino a circa l'80% rispetto all'attuale i
cui effetti sono rappresentati da desertificazione
delle aree costiere fino a 41-42° N.
Contemporaneamente, le spiagge con sabbia organogena sono state interessate da un ingente accumulo di gusci calcarei riforniti dalla fauna marina e
quindi da progradazione mentre le spiagge con sabbie silicoclastiche, per carenza di apporti alluvionali,
Ricostruzione dei climi del passato
sono state interessate da erosione.
Durante i periodi caldo-aridi, invece, l'Europa centro-settentrionale è stata interessata da un sensibile
miglioramento delle condizioni climatiche testimoniate da numerosi dati storici (Ortolani e Pagliuca,
1996; 2003).
Nello schema 3 di figura 2, è ben chiara la correlazione tra le fasi di erosione/progradazione delle
spiagge con sabbia silicoclastica (a) e quelle delle
spiagge con sabbia organogena (b) rispetto alle
variazioni climatiche (schema 2).
Durante i periodi freddo-umidi con durata plurisecolare (come il più recente periodo chiamato Piccola
Età Glaciale), l'Area Mediterranea è stata interessata
da precipitazioni piovose più abbondanti (circa il 2025 % in più rispetto all’attuale), distribuite durante
tutte le stagioni e da una temperatura media inferiore di 1 - 2° C; questo andamento ha provocato alluvionamenti e un drastico peggioramento delle condizioni ambientali nell’Europa centro-settentrionale.
Le analisi effettuate hanno evidenziato che c’è una
stretta correlazione tra le modificazioni climaticoambientali e l'attività solare a scala plurisecolare
(contemporaneità tra massimi prolungati di attività
solare e periodi caldi come l’attuale Incremento
dell’Effetto Serra e contemporaneità tra minimi ripetuti di attività solare e periodi freddi tipici delle
Figura 2: Correlazione tra dati stratigrafici e geoarcheologici, precipitazioni e temperature e variazioni morfologiche delle spiagge.
Piccole Età Glaciali).
In particolare, è stato messo in evidenza che il periodo caldo medievale è connesso ad una intensa attività solare durata dal 1100 circa al 1270 circa; tra il
1050 e il 1090 circa è stato accertato un rapido incremento della temperatura media di circa 0,8 gradi
centigradi mentre, dopo il 1270 e quindi alla fine del
periodo con intensa attività solare, la temperatura
media si è abbassata ritornando ai valori precedenti
(Ortolani e Pagliuca, 2001).
Lo studio consente di affermare che la storia dell'uomo e dell'ambiente negli ultimi millenni è stata condizionata da una ciclica modificazione climaticoambientale che si manifesta in maniera naturale e in
periodi plurisecolari (Ortolani e Pagliuca, 2003);
molto probabilmente ciò è dovuto a spostamenti
delle fasce climatiche verso nord (durante i periodi
caldi plurisecolari) e verso sud (durante i periodi
freddi plurisecolari) di alcuni gradi rispetto all’attuale posizione (Ortolani e Pagliuca, 1994).
4 PROSPETTIVE FUTURE
I risultati conseguiti evidenziano che l'impatto
ambientale dei periodi caldi romano e medievale è
molto simile a quello che vari ricercatori prevedono
Figura 3: Schema delle variazioni di latitudine delle fasce
climatiche nel periodo storico. 1= zone climatiche attuali secondo la classificazione di Koppen-Geiger, modificata (E= zona polare di tundra e del gelo perenne; Df=
zona sub-artica di tipo continentale e subartico continentale umido-nivale; Cf= zona temperata umida di tipo
oceanico; BSk= zona semiarida fredda della steppa; Cs=
zona temperata con estate asciutta di tipo mediterraneo;
BSh= zona semiarida calda della steppa; BWh= zona
arida calda del deserto; Af= zona equatoriale umida della
foresta pluviale; Aw= zona tropicale della savana con
inverno asciutto); 2= zone climatiche nei periodi freddoumidi; 3= zone climatiche nei periodi caldo-aridi.
219
Clima e cambiamenti climatici: le attività di ricerca del CNR
in relazione all'accentuazione della modificazione
climatica in atto; infatti, durante tali periodi caldi si
sono determinate differenti condizioni ambientali,
favorevoli o sfavorevoli alle attività antropiche, in
relazione alla latitudine e che già si incominciano a
verificare in varie parti del globo (siccità, alluvioni).
In base ai dati geoarcheologici si può affermare che
le modificazioni ambientali indotte dall’
"Incremento dell’Effetto Serra" sono già accadute
ciclicamente e per cause naturali nell'Area
Mediterranea, con una durata di circa 150-200 anni,
ogni mille anni circa; il periodo attuale rappresenterebbe quindi la transizione climatica tra la Piccola
Età Glaciale ed il prossimo periodo caldo che possiamo definire “Incremento dell’Effetto Serra” del
Terzo Millennio e che si sta instaurando a prescindere dalla produzione di gas antropogenici.
I dati climatico-ambientali e stratigrafici ottenuti, i
risultati conseguiti con le ricerche sulle modificazioni geoambientali connesse alle variazioni climatiche
del periodo storico ed in particolare degli ultimi
secoli e i vari dati multidisciplinari ottenuti con ricerche in varie parti del mondo, rappresentano un valido strumento per valutare e quantificare le modificazioni del territorio e gli impatti sulle risorse naturali
(acque, suoli) che si verificheranno differentemente
alle diverse latitudini durante l’incremento
dell'Effetto Serra del Terzo Millennio.
Poichè le attuali modificazioni climatico-ambientali
si stanno progressivamente instaurando nell’area
mediterranea, esattamente secondo una ciclicità millenaria e come già avvenuto nel Periodo Caldo
Medievale, si ritiene necessario sviluppare queste
ricerche in maniera multidisciplinare, per valutare la
possibilità di separare scientificamente gli effetti
ambientali derivanti dalle cause antropogeniche da
quelli derivanti dalle cause naturali.
La necessità di tali studi è dettata anche dalla considerazione che i cambiamenti climatici hanno gli
effetti più immediati sulle risorse naturali quali le
coperture agrarie e forestali e le acque superficiali e
sotterranee; per i prossimi decenni occorrerà intervenire energicamente per la gestione delle risorse idriche (già affette da salinizzazione nel sottosuolo di
molte pianure alluvionali irrigue) e per la tutela dei
suoli già tendenti all’aridità in molte regioni
(Ortolani e Pagliuca, 2005 e 2006; Pagliuca, 1997).
220
5 BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Allocca F., Amato V., Coppola D., Giaccio B.,
Ortolani F., Pagliuca S., 2000. Cyclical
Climatic-Environmental Variations during the
Holocene in Campania and Apulia:
Geoarcheological and Paleoethnological
Evidence. Mem. Soc. Geol. It., 55: 345-352.
Ortolani F., Pagliuca S., Toccaceli R.M., 1991.
Osservazioni sull'evoluzione geomorfologica
olocenica della piana costiera di Velia (Cilento,
Campania) sulla base di nuovi rinvenimenti archeologici. Geogr. Fis. Dinam. Quat.,14: 163-169.
Ortolani F., Pagliuca S., 1994. Variazioni climatiche
e crisi dell'ambiente antropizzato. Il Quaternario,
7(1): 351-356.
Ortolani F., Pagliuca S. 1995. Evidenze geoarcheologiche di desertificazione ciclica nella zona di
Selinunte (Sicilia sud-occidentale) in relazione
alle variazioni climatiche dell'area mediterranea.
1° Convegno del Gruppo Naz. di Geol. Appl. "La
città fragile in Italia", Giardini Naxos.
Ortolani F., Pagliuca S., 1996. Variazioni climaticoambientali nel periodo storico nell'area
Mediterranea: evidenze geoarcheologiche di
cicliche crisi ambientali tipo "Effetto Serra".
Convegno AIQUA "Il ruolo della geomorfologia nella geologia del Quaternario", Napoli.
Ortolani F., Pagliuca S., 2003. Cyclical ClimaticEnvironmental Changes in the Mediterranean Area
(2500 BP-Present Day). 11/1: 15-17.
Ortolani F., Pagliuca S., 2003. Near-future climatic
variations and water availability in Southern
Italy. In “Managing water demand in agriculture
through pricing” (eds. Leone A.P. e Basile A.),
CNR-DAI-SMED Network Proceedings
Telese Terme, 150-176.
Ortolani F., Pagliuca S., 2004. Geoenvironmental
analysis of the lower Volturno plain (Southern
Italy) to study groundwater resources affected
by salinity. 32° IGC Congress, Florence.
Ortolani F., Pagliuca S., 2006. Impact of climate
change on water resources in Southern Italy.
ECONGEO 2006, 5th European Congress on
Regional Geoscientific Cartography and
Information Systems, Barcelona.
Pagliuca S., 1997. Evoluzione geologica olocenica
della bassa pianura del Fiume Volturno. Geoitalia
I° Forum di Scienze della terra, Bellaria.