4 Dicembre 2021
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Qual è la più grande catena montuosa e desertica dell’Asia?

Il sollevamento di due catene montuose in Asia centrale a partire da 30 milioni di anni fa ha ampliato il deserto del Gobi e impostato l’Asia centrale sul suo percorso verso l’estrema aridità, uno studio di Stanford suggerisce.

Un record di precipitazioni antiche, ricavato da sedimenti sepolti da tempo in Mongolia, sta sfidando l’idea popolare che le condizioni aride prevalenti in Asia centrale oggi siano state causate dall’antico sollevamento dell’Himalaya e dell’altopiano del Tibet.

Invece, gli scienziati di Stanford dicono che la formazione di due catene montuose minori, l’Hangay e l’Altai, possono essere stati i driver dominanti del clima nella regione, portando all’espansione del più grande deserto dell’Asia, il Gobi. I risultati saranno presentati giovedì 12 dicembre alla riunione annuale dell’American Geophysical Union (AGU) a San Francisco.

“Questi risultati hanno importanti implicazioni per la comprensione dei fattori dominanti dietro il clima estremamente arido dell’Asia centrale di oggi e il ruolo delle catene montuose nell’alterare il clima regionale”, ha detto Page Chamberlain, professore di scienze ambientali del sistema terrestre a Stanford.

Gli scienziati pensavano in precedenza che la formazione della catena montuosa dell’Himalaya e dell’altopiano tibetano intorno a 45 milioni di anni fa avesse dato forma agli ambienti più aridi dell’Asia.

“La spiegazione tradizionale è stata che il sollevamento dell’Himalaya ha bloccato l’aria dall’Oceano Indiano per raggiungere l’Asia centrale”, ha detto Jeremy Caves, uno studente di dottorato nel gruppo di ricerca sul paleoclima terrestre di Chamberlain che è stato coinvolto nello studio.

Si pensa che questo processo abbia creato un’ombra di pioggia distinta che ha portato a climi più umidi in India e Nepal e a climi più secchi in Asia centrale. Allo stesso modo, si pensa che l’elevazione dell’altopiano tibetano abbia innescato un processo atmosferico chiamato subsidenza, in cui una massa d’aria riscaldata da un’alta quota sprofonda lentamente nell’Asia centrale.

“L’aria in caduta sopprime i sistemi convettivi come i temporali, e il risultato è che si ottengono ambienti molto secchi”, ha detto Caves.

Questo modello a lungo accettato di come gli ambienti aridi dell’Asia centrale sono stati creati per lo più ignora, tuttavia, l’esistenza dell’Altai e dell’Hangay, due catene montuose del nord.

Alla ricerca di risposte

Per indagare gli effetti delle catene più piccole sul clima regionale, Caves e i suoi colleghi di Stanford e del Rocky Mountain College in Montana si sono recati in Mongolia nel 2011 e 2012 e hanno raccolto campioni di suolo antico, così come sedimenti di ruscelli e laghi da siti remoti nelle parti centrale, sud-occidentale e occidentale del paese.

Il team ha scelto attentamente i suoi siti setacciando la letteratura scientifica per gli studi della regione condotti da ricercatori pionieri nei decenni passati.

“Molti degli articoli erano di scienziati polacchi e russi che sono andati lì a cercare fossili di dinosauro”, ha detto Hari Mix, uno studente di dottorato a Stanford che ha anche partecipato alla ricerca. “Infatti, in molti dei siti che abbiamo visitato, c’erano fossili di dinosauro in giro”.

I ricercatori precedenti hanno registrato le età e le posizioni delle rocce che hanno scavato come parte delle loro indagini; Caves e il suo team hanno usato queste stime di età per selezionare i siti più promettenti per il loro studio.

In ogni sito, il team ha imbustato campioni di sedimenti che sono stati successivamente analizzati per determinare il loro contenuto di isotopi di carbonio. Il livello relativo di isotopi di carbonio presenti in un campione di suolo è legato alla produttività delle piante che crescono nel suolo, che a sua volta dipende dalle precipitazioni annuali. Così, misurando le quantità di isotopi di carbonio da diversi campioni di sedimenti di diverse età, il team è stato in grado di ricostruire i livelli di precipitazione del passato.

Un antico periodo umido

I nuovi dati suggeriscono che le precipitazioni nella Mongolia centrale e sud-occidentale sono diminuite dal 50 al 90% nelle ultime decine di milioni di anni.

“In questo momento, le precipitazioni in Mongolia sono di circa 5 pollici all’anno”, ha detto Caves. “Per spiegare i nostri dati, le precipitazioni dovevano diminuire da 10 pollici all’anno o più al suo valore attuale negli ultimi 10-30 milioni di anni”.

Ciò significa che gran parte della Mongolia e dell’Asia centrale erano ancora relativamente umide anche dopo la formazione dell’Himalaya e dell’Altopiano Tibetano 45 milioni di anni fa. I dati mostrano che non è stato fino a circa 30 milioni di anni fa, quando si sono formate le montagne Hangay, che le precipitazioni hanno iniziato a diminuire. La regione ha cominciato a seccarsi ancora più velocemente circa 5 milioni a 10 milioni di anni fa, quando i monti Altai hanno cominciato a salire.

Gli scienziati ipotizzano che una volta che si sono formati, le gamme Hangay e Altai hanno creato ombre di pioggia proprie che hanno bloccato l’umidità dall’entrare in Asia centrale.

“Come risultato, i lati settentrionali e occidentali di queste catene sono bagnati, mentre i lati meridionali e orientali sono asciutti”, ha detto Caves.

Il team non sta scontando del tutto l’effetto dell’Himalaya e dell’altopiano tibetano, perché porzioni del deserto del Gobi probabilmente esistevano già prima che l’Hangay o l’Altai iniziassero a formarsi.

“Ciò che queste piccole montagne hanno fatto è stato espandere il Gobi a nord e a ovest della Mongolia”, ha detto Caves.

Il sollevamento dell’Hangay e dell’Altai potrebbe aver avuto anche altre implicazioni di più ampia portata, ha detto Caves. Per esempio, i venti occidentali in Asia sbattono contro l’Altai oggi, creando forti venti ciclonici nel processo. Nelle giuste condizioni, i cicloni raccolgono grandi quantità di polvere mentre attraversano il deserto del Gobi. Questa polvere può essere trasportata attraverso l’Oceano Pacifico e persino raggiungere la California, dove serve come semi microscopici per lo sviluppo di gocce di pioggia.

Le origini di questi venti ciclonici, così come le tempeste di polvere sostanziali in Cina oggi, possono essere correlate al sollevamento dell’Altai, ha detto Caves. Il suo team prevede di tornare in Mongolia e Kazakistan la prossima estate per raccogliere altri campioni e utilizzare modelli climatici per verificare se gli Altai sono responsabili dell’inizio delle grandi tempeste di polvere.

“Se gli Altai sono una parte fondamentale nella regolazione del clima dell’Asia centrale, possiamo andare a cercarne le prove nel passato”, ha detto Caves.

Ker Than è il direttore associato delle comunicazioni per la Scuola di Scienze della Terra.

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