22/06/2026
STORIA BIOCLIMATICA DELLA TERRA (GEOLOGIA, ATMOSFERA, CLIMA E BIOSFERA COSTITUISCONO UN UNICO SISTEMA COMPLESSO)
Articolo del prof. Guglielmo Castro
La storia bioclimatica della Terra è la storia delle relazioni tra il clima del nostro pianeta e la vita che lo abita.
Quando osserviamo la Terra attuale, con oceani, foreste, deserti, ghiacciai, potremmo essere portati a pensare che sia sempre stata così. In realtà, il nostro pianeta ha attraversato profonde trasformazioni nel corso dei suoi circa 4 miliardi e mezzo di anni di storia.
🕰 ARCHEANO (4500-2500 milioni di anni fa)
La Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa dall'aggregazione di materiale presente nella nebulosa protosolare. Nei primi milioni di anni era un ambiente estremamente ostile: temperature elevate, intensa attività vulcanica e frequenti impatti meteorici.
Anche l'atmosfera era molto diversa da quella attuale. Non conteneva quasi ossigeno libero ed era composta principalmente da vapore acqueo, anidride carbonica, metano, ammoniaca e altri gas di origine vulcanica.
Esiste un problema noto come "paradosso del Sole giovane debole". Le ricostruzioni astronomiche indicano infatti che il Sole primordiale emetteva circa il 70% dell'energia che emette oggi. Se la composizione atmosferica fosse stata simile a quella attuale, la Terra avrebbe dovuto essere completamente ghiacciata. Tuttavia sappiamo che già molto presto erano presenti oceani liquidi. La spiegazione più accreditata è che l'atmosfera contenesse elevate concentrazioni di gas serra, capaci di trattenere il calore e mantenere temperature compatibili con l'acqua liquida.
In questo ambiente comparvero le prime forme di vita, probabilmente oltre 3,5 miliardi di anni fa. Si trattava di organismi unicellulari procariotici, privi di nucleo e adattati a vivere in assenza di ossigeno.
🕰 PROTEROZOICO (2500-540
milioni di anni fa)
Uno degli eventi più importanti nella storia della Terra avvenne circa 2,4 miliardi di anni fa ed è noto come Grande Ossidazione.
Alcuni microrganismi, i cianobatteri, avevano sviluppato la fotosintesi ossigenica, un processo che utilizza l'energia solare per produrre sostanza organica liberando ossigeno come prodotto di scarto. Per milioni di anni l'ossigeno prodotto venne assorbito dagli oceani e dalle rocce. Quando questi serbatoi naturali si saturarono, l'ossigeno iniziò ad accumularsi nell'atmosfera.
Le conseguenze furono enormi. Da un lato, l'ossigeno rese possibile l'evoluzione di forme di vita più complesse e portò alla formazione dello strato di ozono, che protegge la superficie terrestre dalle radiazioni ultraviolette. Dall'altro lato, rappresentò una vera e propria crisi ecologica per molti organismi anaerobi, per i quali l'ossigeno era tossico.
Anche il clima ne fu influenzato. La diminuzione del metano atmosferico, un potente gas serra, potrebbe aver contribuito a importanti episodi di raffreddamento globale.
🕰 NEOPROTEROZOICO (700-540 milioni di anni fa)
Durante il Neoproterozoico la Terra attraversò alcune delle più severe glaciazioni della sua storia. Secondo la cosiddetta ipotesi della "Terra a palla di neve", o Snowball Earth, i ghiacci avrebbero ricoperto gran parte della superficie planetaria, forse estendendosi fino alle regioni tropicali.
Quando il ghiaccio si espande, aumenta la riflettività della superficie terrestre, cioè l'albedo. Una maggiore quantità di luce solare viene riflessa nello spazio e il raffreddamento tende ad autoalimentarsi. Si instaura quindi un meccanismo di retroazione positiva.
Molti studiosi ritengono che queste crisi ambientali abbiano avuto un ruolo importante nell'evoluzione degli organismi pluricellulari che comparvero poco dopo.
🕰 PALEOZOICO (540-260 milioni di anni fa)
Il Paleozoico è caratterizzato da un'abbondante documentazione fossile.
Inizia la colonizzazione delle terre emerse da parte delle piante e successivamente degli animali. La diffusione delle grandi foreste del Carbonifero ebbe effetti significativi sul clima. Attraverso la fotosintesi, enormi quantità di anidride carbonica furono sottratte all'atmosfera e immagazzinate nella biomassa e nei sedimenti. Parte di quel carbonio è oggi conservata nei giacimenti di carbone.
Segui quindi un raffreddamento climatico che favorì lo sviluppo di una vasta glaciazione e che interessò soprattutto le regioni meridionali del supercontinente Gondwana.
🕰 MESOZOICO (260-65 milioni di anni fa)
Nel Mesozoico, l'era dei dinosauri, il clima fu generalmente più caldo rispetto a quello attuale. Le calotte glaciali permanenti erano assenti o molto ridotte e il livello dei mari era più alto. Le foreste si estendevano fino a latitudini oggi considerate fredde e gli ecosistemi terrestri ospitavano una straordinaria diversità biologica.
Dopo l'estinzione dei dinosauri, avvenuta circa 66 milioni di anni fa, il pianeta iniziò una tendenza generale verso il raffreddamento.
🕰 CENOZOICO (65-1,8 milioni di anni fa)
Nel Cenozoico si formarono progressivamente le grandi calotte glaciali. La calotta antartica comparve circa 34 milioni di anni fa, mentre nell'emisfero settentrionale le glaciazioni divennero importanti a partire da circa 2,6 milioni di anni fa.
🕰 QUATERNARIO (1,8 milioni di anni fa ad oggi)
Il Quaternario è stato un periodo caratterizzato dall'alternanza di fasi glaciali e interglaciali.
Queste oscillazioni climatiche sono strettamente legate alle variazioni dell'orbita terrestre, note come cicli di Milanković. Piccole modifiche dell'eccentricità dell'orbita, dell'inclinazione dell'asse terrestre e della sua precessione alterano la distribuzione dell'energia solare ricevuta dal pianeta e possono favorire o ostacolare l'espansione delle calotte glaciali.
L'ultima grande glaciazione terminò circa 11.700 anni fa, dando inizio all'Olocene.
🕰 OLOCENE(10.000 anni fa ad oggi)
L'Olocene è un intervallo relativamente breve ma estremamente importante per la nostra specie. Il clima divenne più stabile rispetto ai periodi precedenti e questa stabilità favorì la nascita dell'agricoltura, delle prime città e delle grandi civiltà umane.
La storia bioclimatica della Terra ci mostra quindi che geologia, atmosfera, clima e biosfera costituiscono un unico sistema complesso, nel quale ogni componente interagisce continuamente con le altre
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