Correnti atlantiche e clima del passato: la scoperta che collega il raffreddamento globale di 3,6 milioni di anni fa

I cambiamenti climatici stanno modificando inesorabilmente il pianeta, un fenomeno che si collega con il passato.

Nel cuore dell’oceano Atlantico, sotto le acque fredde a nord dell’Islanda, si muovono masse d’acqua profonde che, pur silenziose e invisibili alla superficie, hanno un ruolo cruciale nel bilancio climatico globale. Una di queste è la North Atlantic Deep Water (NADW), che rappresenta il ritorno in profondità della circolazione meridiana atlantica, nota anche come AMOC. Il suo viaggio è lungo e stratificato, alimentato da due flussi principali: uno a ovest, proveniente dallo stretto di Danimarca, e uno a est, che passa tra l’Islanda e la Scozia.

Oggi queste due correnti sottomarine conosciute come Denmark Strait Overflow Water (DSOW) e Iceland–Scotland Overflow Water (ISOW), sono ben conosciute e studiate, soprattutto per il modo in cui influenzano i grandi sistemi climatici. Ma la domanda che molti si sono posti per anni è: da quanto tempo esistono queste correnti? E, più precisamente, quando ha iniziato a “scorrere forte” la componente orientale dell’ISOW?

Un studio pubblicato su Nature Communications (2025) e frutto delle campagne di perforazione oceanica IODP 395 e 395C, ci dà finalmente qualche risposta solida. I ricercatori hanno analizzato sedimenti prelevati in punti strategici a sud dell’Islanda e hanno trovato un segnale inequivocabile: a circa 3,6 milioni di anni fa si registra un aumento netto e duraturo dell’attività dell’ISOW. Un momento di svolta nella storia dell’oceano profondo.

Questo cambiamento, che avviene più o meno in contemporanea con un raffreddamento dell’emisfero nord, è testimoniato da una transizione netta nei sedimenti: da materiali pelagici più lenti a depositi torbiditici più massicci e rapidi. E non è solo questione di sabbia e fango, ma di vere e proprie “pagine” che raccontano di come le correnti si siano fatte più forti, portando con sé sedimenti basaltici islandesi e modificando il paesaggio sottomarino.

L’inizio della svolta

I carotaggi ottenuti durante le spedizioni IODP sono stati effettuati in cinque siti lungo un asse latitudinale a circa 60° nord. Quattro di questi (U1563, U1554, U1562 e U1564) si trovano sul fianco orientale della dorsale di Reykjanes, dove oggi scorre l’ISOW. L’altro, U1602, è sul Eirik Drift, un deposito sedimentario modellato dal DSOW. Bene, quello che emerge dai dati è che proprio intorno ai 3,6 milioni di anni fa c’è un cambiamento netto nei siti orientali: un salto nei tassi di sedimentazione (da 20–40 m/Myr a oltre 100 m/Myr) e una variazione marcata nella composizione dei sedimenti.

In particolare, al sito U1564 (Gardar Drift), i sedimenti passano da chiari e ricchi di carbonato a strati più scuri, argillosi e ricchi di materiale terrigeno. Il tutto accompagnato da cicli sedimentari più spessi e ben scanditi. Questi dati sono stati incrociati con misure di elementi come Ti, K, Zr e Rb, utili per tracciare la provenienza e la granulometria dei sedimenti, e hanno mostrato un chiaro segnale: il fondo dell’oceano, da quel momento in poi, ha cominciato a ricevere materiale islandese trasportato da correnti sempre più vigorose (Sinnesael et al., 2025).

Il quadro più ampio

A confermare il quadro ci sono anche i siti Björn Drift (U1563, U1554 e U1562), dove si osservano hiatus sedimentari e segnali di erosione, segno che la corrente ISOW era diventata abbastanza intensa da spazzare via parte dei sedimenti esistenti. Curiosamente, lo stesso salto non si verifica a ovest, nel sito U1602 (DSOW), dove il ritmo di sedimentazione resta stabile: segno che, almeno in quell’epoca, il DSOW già operava in modo costante e non subisce l’accelerazione che invece interessa l’ISOW. Ma perché proprio 3,6 milioni di anni fa? Secondo gli autori, potrebbe esserci un legame con il raffreddamento dell’emisfero nord e l’inizio delle glaciazioni artiche. 

Un’altra ipotesi chiama in causa cambiamenti nella topografia oceanica dovuti a modificazioni nel flusso del pennacchio mantellico islandese, che potrebbe aver abbassato le soglie batimetriche facilitando lo scorrimento delle acque profonde. Tuttavia, queste trasformazioni sembrano iniziare troppo presto per spiegare l’impennata di attività dell’ISOW proprio a 3,6 Ma. Più plausibile, forse, un raffreddamento progressivo dell’Artico e una graduale perdita di CO₂ atmosferica, che avrebbero spinto l’oceano oltre una soglia critica, avviando un nuovo regime di circolazione. Insomma, il quadro che emerge è quello di un oceano che, pur già attivo in profondità, cambia marcia all’improvviso.