Autore: Franco Zavatti
Data di pubblicazione: 07 Agosto 2020
Fonte originale:  http://www.climatemonitor.it/?p=53208

Scott Mensing, in collaborazione con almeno due gruppi di ricerca italiani (Università Tor Vergata, Roma e della Tuscia, Viterbo, ma anche INGV, Roma), da circa 5 anni (a mia conoscenza) pubblica lavori che derivano da carotaggi dei sedimenti del lago Lungo (Rieti), uno dei resti attuali di un’ampia pianura alluvionale del fiume Velino (lat: 42.4762; lon: 12.8470).

Fig.1: Mappa della zona circostante il lago Lungo (da Mensing et al., 2016).

Questa zona è stata abitata, con oscillazioni a volte molto ampie, fin dalla prima età del ferro (~3100 anni fa o 1100 BCE) ed è stata quindi soggetta a forti interazioni con l’uomo, particolarmente interessato al recupero di terre coltivabili tramite drenaggio delle zone umide e paludose del fondo valle e ai pascoli collinari. Gli autori della serie di lavori (Mensing et al., 2015; 2016; 2018; 2019) hanno quindi correttamente inquadrato i loro risultati in un contesto storico-economico-climatico che fornisce una visione della zona specifica (ma che può anche essere estesa ad un’ampia parte dell’Italia Centrale).

Non conoscendo i metodi usati nei carotaggi, mi sono limitato a scaricare le loro serie di elementi chimici (da PANGAEA) e la serie di suscettibilità magnetica (χ, sempre da PANGAEA, ad un link diverso) e ad analizzare una parte di questi dati (8 elementi chimici e χ), cercando di capire il loro comportamento rispetto ai periodi climatici presenti nei 2700 anni coperti dalle serie (-700, +2000 CE), di definire la presenza di massimi spettrali comuni e la loro eventuale associazione con cause note.
Per ognuna delle 9 serie analizzate sono disponibili nel sito di supporto,

  • il grafico e lo spettro Lomb, come in figura 2 per il Titanio
  • Il grafico della serie detrended che mostra le oscillazioni senza la struttura complessiva sottostante, come in figura 3
  • e il grafico relativo al periodo 600-2000 CE, in una forma simile (ma ruotata di 90°) a quella usata in Mensing et al., 2018, figura 4, ancora per il Titanio.

Fig.2: grafico superiore: Abbondanza del Titanio,in conteggi al secondo (cps), e il suo fit parabolico (linea rossa). La serie, nell’intervallo 600-200 CE, è stata usata in Mensing et al., 2018, figura 4, come rappresentativa dei sedimenti lacustri l’unico tra tutti gli elementi chimici ad essere confrontato con i pascoli, le specie boschive, l’indice di siccità (PDSI), la temperatura da speleotemi delle Alpi. Da quella figura si può dedurre una similitudine tra temperatura e abbondanza di Titanio. grafico inferiore: spettro Lomb.

Fig.3: Serie del Titanio a cui è stato sottratto l’andamento medio complessivo (il trend) così da mettere in evidenza le oscillazioni interne. Le bande colorate mostrano 4 periodi climatici: RWP= Periodo Caldo Romano; MWP= Periodo Caldo Medievale, LIA=PEG= Piccola Era Glaciale; MP= Periodo moderno.

Fig.4: Serie del Titanio come viene usata in Mensing et al., 2018, cioè nel range 600-2000 CE e con la freccia del tempo rovesciata rispetto alle figure precedenti. I conteggi sono stati divisi per 1000. La sua forma è simile a quella di Silicio, Potassio, Rame e Ferro e tutti loro riflettono oscillazioni più ampie durante la Piccola Era Glaciale (PEG) mentre il Rame mostra poche variazioni durante la transizione dal periodo 600-950 CE al Periodo Caldo Medievale (MWP). Le due frecce indicano gli anni di nascita e di morte di Carlo Magno, il periodo entro il quale è stato costruito il nucleo iniziale dell’Impero Carolingo (dall’800 CE Sacro Romano Impero).

Dai singoli elementi non è agevole dedurre differenze e similitudini tra le serie e i relativi spettri: per questo ho raccolto tutte le serie e gli spettri in due figure di sommario, purtroppo troppo dense, che permettano un confronto diretto. A mio parere le versioni pdf delle due figure sono più facilmente leggibili e perciò i loro link sono disponibili nelle didascalie.

Fig.5: Serie temporali di 8 elementi chimici e suscettibilità magnetica nell’intervallo 600-2000 CE. Si possono notare alcuni aspetti (molto) simili, ad esempio tra Titanio e Potassio e forme comuni, tipo la salita dopo l’850 CE in 6 serie su 9. Le frecce indicano la data di nascita e di morte di Carlo Magno. (pdf)

Dalla figura si osservano similitudini e differenze, variabilità connessa ai periodi climatici e quasi totale indifferenza rispetto ad essi; insomma, un’ampia varietà di situazioni dalle quali è forse possibile dedurre quali elementi chimici possono essere considerati indicativi di situazioni climatiche (proxy). Ad esempio, il Titanio sembra (dalla figura 4 di Mensing et al., 2018) ben correlato alla temperatura delle Alpi e un po’ meno bene all’indice di siccità (PDSI, Marocco) e a NAO (misurata in Scozia); molto ben correlato allo sviluppo di praterie anticorrelata (come ci si attende) alla presenza di specie arboree boschive.

Il confronto con gli altri elementi chimici può portare a relazioni più strette con alcune caratteristiche legate all’ambiente e alla storia.

Fig.6: Compendio dello spettro Lomb di tutte le serie utilizzate. Versione pdf. Appare un aspetto generale simile negli spettri, a parte il Cobalto per il quale i picchi di alta frequenza contengono più potenza di quelli a bassa frequenza. La distribuzione dei massimi spettrali su classi di ampiezza variabile si vede in questo istogramma e nella sua didascalia.

Anche gli spettri mostrano molte similitudini e in particolare sono presenti massimi tra 1000 e 1500 anni (6 casi), 250 e 300 anni (7 casi), 100 e 150 anni (16 casi), 60 e 70 anni (5 casi): il primo gruppo può essere legato al ciclo solare di Eddy (1000 anni) e alla frequenza degli eventi di Bond (1470±500 anni), mentre non conosco eventi associabili al secondo gruppo. Il terzo gruppo può contenere un ciclo solare a 104 anni (senza nome) e il ciclo di Jose (~150 anni) e il quarto è riferibile a frequenze proprie del pianeta, cioè oceaniche e atmosferiche. I periodi associabili a El Nino (2-9 anni) sono presenti in piccole quantità e potenza molto bassa nell’insieme degli spettri, ma in realtà sono quasi tutti dovuti allo spettro del Cobalto, l’unico in cui sono privilegiati i massimi di breve periodo e che si differenzia dall’aspetto generale degli altri spettri.
Anche se certamente questo richiederà controlli più accurati e ulteriori confronti, forse si può attribuire al Cobalto una maggiore sensibilità all’influenza de El Nino per usarlo come un suo dato di prossimità.

Commenti conclusivi
Utilizzare i soli elementi chimici derivabili dai sedimenti del lago Lungo permette di avanzare alcune ipotesi (qualche influenza solare, di El Nino o oceanica, sensibilità o meno alle variazioni climatiche su grande scala) ma per analizzare le interazioni sociali, storiche e climatiche del territorio è necessario confrontarsi con altri elementi, come hanno fatto gli autori nei lavori del 2018 e del 2019, usando, ad esempio, la complessa relazione tra recupero di terra coltivabile, alternanza prateria-boschi, operazioni militari, organizzazione sociale del territorio. Sono anche interessanti queste relazioni in un territorio di confine che, almeno nell’alto medioevo, era tutt’altro che tranquillo (anche sotto il controllo dell’abbazia di Farfa) e sede di importanti trasformazioni, anche culturali.

Una piccola nota di disappunto: gli autori usano il termine “Antropocene” che non esiste dal punto di vista geologico e che deve essere considerato solo un prodotto “politico”, usato per avvalorare un generale concetto negativo nei confronti dell’uomo, concetto che a mio parere non ha motivo di esistere, almeno non nei termini nei quali viene oggi diffuso.

Bibliografia

  • Edward M. Schoolman, Scott Mensing, Gianluca Piovesan: Land Use and the Human Impact on the Environment in Medieval Italy , Journal of Interdisciplinary History, XLIX:3, 419-444, 2019. https://doi.org/10.1162/jinh_a_01303
  • Mensing Scott, Schoolman Edward M, Tunno Irene, Noble Paula, Sagnotti Leonardo Florindo Fabio: Historical ecology reveals landscape transformation coincident with cultural development in central Italy since the Roman Period.,Scientific Reports, 8, 2138, 2018 https://doi.org/10.1038/s41598-018-20286-4
  • Mensing Scott, Tunno Irene, Cifani Gabriele, Passigli Susanna, Noble Paula, Archer Claire, Piovesan Gianluca: Human and climatically induced environmental change in the Mediterranean during the Medieval Climate Anomaly and Little Ice Age: A case from central Italy., Anthropocene, 15, 49-59, 2016. https://doi.org/10.1016/j.ancene.2016.01.003
  • Mensing Scott, Tunno Irene, Sagnotti Leonardo, Florindo Fabio, Noble Paula, Archer Claire, Zimmerman Susan, Pavon-Carrasco Francisco Javier, Cifani Gabriele, Passigli Susanna, Piovesan Gianluca: 2700 years of Mediterranean environmental change in central Italy: a synthesis of sedimentary and cultural records to interpret past impacts of climate on society. Quaternary Science Reviews, 116, 72-94, 2015. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.03.022

 

Tutti i dati e i grafici sono disponibi nel sito di supporto