Un articolo pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters descrive una ricerca sulla più grande glaciazione della storia della Terra. I professori Francis Macdonald e Robin Wordsworth dell'Università americana di Harvard offrono una nuova spiegazione alla glaciazione Sturtiana, che circa 717 milioni di anni fa potrebbe aver coperto tutto il pianeta trasformandolo in quella che viene chiamata "Terra a palla di neve".

Nel corso della storia della Terra ci sono state molte glaciazioni ma in alcuni casi sono trovati indizi che suggeriscono che tutto il pianeta sia stato coperto dai ghiacci: il primo sarebbe avvenuto circa due miliardi di anni fa e altri quattro sarebbero avvenuti tra 590 e 900 milioni di anni fa. Le difficoltà nel trovare tracce di eventi così antichi e di interpretare le tracce trovate rendono controverse le ipotesi relative alle varie possibili glaciazioni del tipo "Terra a palla di neve".

La ricerca è partita indagando su quella che sembrava una strana coincidenza, cioè la glaciazione Sturtiana e più o meno nello stesso periodo un enorme evento vulcanico che devastò un'area che va dagli odierni Alaska alla Groenlandia. La prima ipotesi fatta da Francis Macdonald, professore di scienze naturali a Harvard, fu un'interazione tra rocce basaltiche erose nei loro componenti magnesio e calcio e l'anidride carbonica dell'atmosfera causando un raffreddamento generale. Tuttavia, ciò sarebbe avvenuto nel corso di milioni di anni mentre i due eventi sembrano molto più vicini.

Francis Macdonald si è rivolto a Robin Wordsworth, assistente professore di scienze ambientali e ingegneria a Harvard, che si occupa di modelli climatici planetari, per capire se gli aerosol emessi da quell'attività vulcanica possano aver causato un rapido raffreddamento globale. La riposta è stata che ciò può essere avvenuto ma nelle giuste condizioni perché ci sono state intense attività vulcaniche molte volte nella storia della Terra ma per ottenere un effetto di quel tipo dev'esserci stata una sorta di tempesta perfetta.

In questo caso, l'attività vulcanica riguarda la regione conosciuta come Grande Provincia Ignea di Franklin. Studi geologici e chimici di quella regione mostrano che rocce vulcaniche eruttarono passando attraverso sedimenti ricchi di zolfo, che sarebbero stati spinti nell'atmosfera durante l'eruzione come anidride solforosa, un composto che ha l'effetto di bloccare le radiazioni solari, l'opposto dell'effetto serra di altri gas come l'anidride carbonica.

L'anidride solforosa ha i suoi massimi effetti quando va oltre la tropopausa. lo strato di atmosfera che separa la troposfera, in cui avvengono i fenomeni meteorologici, dalla stratosfera, che è stabile. Ciò perché a quelle altitudini è meno probabile che quel gas venga riportato verso il basso in precipitazioni perciò può rimanere nell'atmosfera anche fino a un anno.

Nella glaciazione Sturtiana quella situazione venne aggravata dalla posizione che i continenti avevano all'epoca. La Provincia Ignea di Franklin era vicina all'equatore con la conseguenza che l'anidride solforosa rilasciata nell'atmosfera bloccava le radiazioni solari nell'area in cui erano più intense. In sostanza il loro effetto era il peggiore possibile.

Quella sorta di ombrello era molto ampio perché quelle eruzioni non provennero da un unico vulcano bensì da un gruppo di vulcani che eruttarono in continuazione per un lungo tempo. In sostanza, il loro effetto andò avanti fino a destabilizzare il clima che c'era all'epoca con un raffreddamento globale.

Probabilmente all'epoca la Terra era in un periodo in cui le temperature erano già mediamente basse peggiorando la situazione. La tropopausa ha un'altitudine che dipende dal clima sulla superficie perciò se fa più freddo essa è più bassa e una maggior quantità di anidride solforosa può superarla, bloccando una maggior percentuale di radiazioni solari.

717 milioni di anni fa la discesa della temperatura innescò una glaciazione ma i ghiacci aumentano l'albedo, cioè la quantità di luce solare riflessa, fornendo un ulteriore contributo al raffreddamento globale. Alla fine, una sorta di tempesta perfetta causata prima dal vulcanesimo e successivamente anche dalla progressiva avanzata dei ghiacci finì per creare la Terra a palla di neve.

Questa ricerca che offre una spiegazione a un evento molto antico può essere utile anche per altri studi molto attuali. Avere maggiori informazioni sulla storia del clima sulla Terra può aiutarci a migliorare i modelli per prevedere l'evoluzione futura del clima. Può anche aiutarci a capire meglio cosa potrebbe succedere su altri pianeti.