Nel corso dei suoi 4,5 miliardi di dollari di storia, la Terra ha vissuto periodi di riscaldamento e raffreddamento. Tuttavia, l’attuale drastico aumento delle temperature globali è ben al di fuori delle norme cicliche della Terra, e le prove del cambiamento climatico globale causato dall’uomo sono convincenti. La paleoclimatologia, lo studio delle antiche condizioni climatiche, fornisce ampie prove del cambiamento climatico globale causato dall’uomo confrontando le condizioni recenti con quelle del passato.
Solo negli ultimi 650.000 anni ci sono stati sette cicli di avanzamento glaciale e di ritiro. Più di 11.000 anni fa, l’era glaciale più recente si è bruscamente conclusa, segnando l’inizio della nostra era climatica moderna, l’epoca geologica dell’Olocene. La maggior parte dei cambiamenti climatici storici sono associati a piccole variazioni nell’orbita terrestre che hanno cambiato la quantità di radiazione solare ricevuta dalla Terra.
La paleoclimatologia è lo studio delle condizioni climatiche e delle loro cause ed effetti in tutto il passato geologico della Terra. I paleoclimatologi utilizzano una varietà di metodi scientifici per dedurre le condizioni passate del clima e del sistema atmosferico terrestre.
I campioni di carote di ghiaccio prelevati da spessi ghiacciai montani e calotte polari possono rivelare informazioni sul cambiamento climatico globale. Le pause stagionali nell’accumulo di ghiaccio possono portare a strati osservabili in carote di ghiaccio. Questi strati possono essere utilizzati per stabilire una cronologia, con gli strati più bassi sono i più antichi. I ricercatori possono quindi analizzare le proprietà del ghiaccio e del materiale intrappolato al suo interno (ad esempio, bolle d’aria e rapporti di isotopi di ossigeno e idrogeno) per ricostruire il clima antico della Terra. Il progetto europeo per Il ghiaccio Coring in Antartide ha analizzato la cenere vulcanica intrappolata nei nuclei di ghiaccio dall’Antartide per fornire una registrazione dettagliata della storia vulcanica dell’Olocene. Questo record rivelò 96 eruzioni durante l’Olocene, con 33 di quelle eruzioni che si verificarono negli ultimi 2.000 anni.
Gli scienziati possono anche studiare il clima passato esaminando gli anelli annuali degli alberi, un campo chiamato dendroclimatologia. Essenzialmente, gli anelli degli alberi sono più larghi in condizioni favorevoli e più stretti durante i periodi difficili. Gli anelli degli alberi possono essere datati con precisione abbinando anelli da un campione all’altro, anche campioni provenienti da scavi archeologici. Anche se la dendroclimatologia ha limitazioni, gli anelli degli alberi sono proxy climatici utili che possono essere utilizzati per creare record climatici ad alta risoluzione per specifiche località geografiche.
