La comprensione delle variazioni del livello marino nel passato geologico recente è strettamente legata alla complessa interazione tra le masse glaciali, la Terra solida e i parametri di rotazione del pianeta. Una ricerca internazionale, condotta dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), dall’Università di Bologna e dall'Università di Salisburgo, ha evidenziato come la migrazione dell'asse di rotazione terrestre abbia influenzato direttamente l'altezza degli oceani durante l'Olocene medio. Lo studio, pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment, si è concentrato sui cosiddetti "highstand", ovvero le evidenze geologiche di livelli marini superiori a quelli attuali riscontrati a medie e basse latitudini. Al termine dell'ultima era glaciale, circa 21.000 anni fa, lo scioglimento delle calotte continentali in Nord America e Nord Europa ha riversato enormi quantità di acqua negli oceani, innescando al contempo un processo noto come "aggiustamento glacio-isostatico" (GIA). Questo fenomeno ha determinato non solo una redistribuzione gravitazionale delle masse, ma anche una deriva del polo di rotazione verso la Baia di Hudson, in Canada. L'impiego di modelli numerici avanzati ha permesso di quantificare per la prima volta l'impatto di questa migrazione polare sulla morfologia delle coste.
La figura mostra l'altezza massima del livello del mare tra 2000 e 8000 anni fa, prevista dai modelli numerici, sia includendo l'effetto della deriva del polo di rotazione terrestre (in alto) che ignorandolo (in basso). Il confronto fra le due simulazioni mostra come l'effetto della deriva del polo sia essenziale per la comparsa degli highstand lungo la costa asiatica del Pacifico.
"Con il nostro studio abbiamo analizzato per la prima volta in modo sistematico l'effetto della deriva del polo di rotazione terrestre sulla formazione degli highstand", spiega Daniele Melini, ricercatore dell'INGV e primo autore dell'articolo. "I risultati, ottenuti mediante modelli numerici, hanno mostrato che lo spostamento dell'asse di rotazione dovuto alla deglaciazione modula l'altezza degli highstand, e in alcune regioni del globo può addirittura essere il meccanismo che determina la loro comparsa (o la loro assenza)". In particolare, la deriva del polo ha amplificato l'altezza del livello marino nell'Atlantico sud-occidentale e nel Pacifico nord-orientale, producendo invece un effetto di diminuzione nell'Oceano Indiano meridionale. Le simulazioni fisiche trovano conferma nei dati geologici raccolti sul campo, dimostrando che la rotazione terrestre è un fattore determinante per spiegare la distribuzione spaziale e temporale delle antiche linee di costa. "I dati sulle antiche linee di costa in regioni lontane dalle calotte glaciali del Pleistocene sono sempre più numerosi e di migliore qualità. Questi risultati ci permettono di comprendere meglio i meccanismi fisici che determinano le variazioni del livello del mare durante un ciclo glaciale, risultando quindi di notevole importanza nell'interpretazione futura di nuovi dati", conclude Giorgio Spada, Professore del Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" dell'Università di Bologna e co-autore dell'articolo.
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