Introduzione sugli archivi sedimentari

I cambiamenti ambientali e climatici rivelati dallo studio dei sedimenti di un lago

James Hutton, 1726 – 1797

La paleolimnologia…
… non ha, è vero, leggi sue proprie, ma principi ispiratori come “l’attualismo”, introdotto da Hutton e codificato da Lyell: “L’osservazione dei fenomeni attuali è la chiave per capire il passato” e come il suo reciproco: “Il presente è figlio del passato, il prodotto di una evoluzione, di una storia…”

I concetti generali che sottintendono alle ricerche paleolimnologiche e paleoecologiche hanno origine in un periodo compreso tra il 18° e il 19° secolo quando un signore inglese di nome James Hutton, in seguito diventato famoso in quanto ritenuto il padre della geologia, e un italiano, Arduino, avanzarono l’idea, per quei tempi rivoluzionaria (successivamente ripresa da un altro grande geologo, amico di Darwin, Charles Lyell) che il “presente possa costituire la chiave del passato” e che le caratteristiche geologiche della Terra debbano essere il risultato di processi tuttora in atto, operanti attraverso lunghi periodi di tempo.

Charles Lyell, 1797 – 1875

I concetti generali che sottintendono alle ricerche paleolimnologiche e paleoecologiche hanno origine in un periodo compreso tra il 18° e il 19° secolo quando un signore inglese di nome James Hutton, in seguito diventato famoso in quanto ritenuto il padre della geologia, e un italiano, Arduino, avanzarono l’idea, per quei tempi rivoluzionaria (successivamente ripresa da un altro grande geologo, amico di Darwin, Charles Lyell) che il “presente possa costituire la chiave del passato” e che le caratteristiche geologiche della Terra debbano essere il risultato di processi tuttora in atto, operanti attraverso lunghi periodi di tempo.

Alessandro Manzoni – Del romanzo storico

«Frughi ne’ documenti di qualunque genere, che ne rimangano»…» scelga, scarti, accozzi, confronti, deduca e induca»

(Alessandro Manzoni, «Del romanzo storico»)

Come per gli archivi storici, alla formazione dei quali contribuiscono diverse fonti, al processo di sedimentazione che porta alla formazione dell’archivio sedimentario contribuiscono, come vedremo, input alloctoni e autoctoni.

Da M. Tolotti, Fondazione E. Mach, Tn

Come per gli archivi storici, alla formazione dei quali contribuiscono diverse fonti, al processo di sedimentazione che porta alla formazione dell’archivio sedimentario contribuiscono, come vedremo, input alloctoni e autoctoni.

Paleolimnologia: che cos’è?

E’ una scienza sintetica e interdisciplinare che ha come obiettivo l’interpretazione delle condizioni limnologiche passate a partire dall’analisi dei sedimenti lacustri.

(D. G. Frey, 1988. Journal of Paleolimnology, 1: 5-8)

Cos’è dunquela paleolimnologia? E’ una scienza sintetica e interdisciplinare che ha come obiettivo l’interpretazione delle condizioni limnologiche passate a partire dall’analisi dei sedimenti lacustri.

È una scienza al confine tra la limnologia, la branca dell’ecologia che si occupa dei laghi, e la paleontologia, la scienza che studia i fossili.

Archivi naturali

Anelli degli alberi
Sedimenti lacustri
Speloetemi
Coralli
Carote di ghiaccio

I sedimenti lacustri fanno parte dei cosiddetti archivi naturali alcuni dei quali sono qui rappresentati: gli anelli dei tronchi degli alberi, gli speloetemi (vale a dire, strutture quali stalattiti e stalagmiti), i coralli, le carote di ghiaccio. Così come quelle di sedimenti marini. Pages News, vol. 11, n. 2&3 – Oct. 2003

La paleolimnologia

Offre la possibilità di:

  • ricostruire la storia lacustre prima e durante l’impatto antropico, in quell’epoca oggi denominata «Antropocene»
  • identificare  l’inizio, l’estensione e la durata di fenomeni di disturbo
  • avere una visione olistica dei cambiamenti ambientali
  • fornire serie storiche sufficientemente lunghe per la validazione di modelli matematici previsionali

La comprensione dei fenomeni che si osservano è molto influenzata dalla scala temporale alla quale si osservano. In particolare per comprendere la variabilità intrinseca di un ecosistema sono necessarie osservazioni a lungo termine.

Particolarmente importanti sono gli studi ecologici che prendono in considerazione gli ultimi 250 anni circa dell’Antropocene, l’epoca nella quel viviamo, nota come «Età dell’uomo».

Crescita (super) esponenziale: la grande accelerazione

Steffen et al. 2015

È questo il periodo di tempo in cui avviene la “grande accelerazione” ed è caratterizzato dall’espansione demografica, economica e commerciale. 

Paleolimnologia

J. Massaferro

L’attività di ricerca paleolimnologica si può riassumere quindi in: campionamento, apertura delle carote e loro sezionamento, datazione, analisi chimiche, fisiche e biologiche, elaborazione dati e risultati.

Le ricerche paleolimnologiche in Italia: tutto cominciò a Pallanza…

Mike S. Adams e Piero Guilizzoni (1977)

Andrea Lami, Delio Ruggiu e Giuliano Bonomi

Aldo Marchetto

In Italia, le prime ricerche di Paleolimnologia nascono a Pallanza, presso l’allora Istituto Italiano di idrobiologia, oggi parte dell’Istituto di Ricerca sulle Acque del Consiglio nazionale delle Ricerche, grazie alla collaborazione tra Piero Guilizzoni e il Professor Mike S. Adams, della University of Wisconsin Madison, USA. A dire il vero, un’indagine sui sedimenti del lago di Monterosi (Lazio) condotta da G.E. Hutchison a da alcuni colleghi italiani aveva rivelato le vicende evolutive di questo lago dell’Italia centrale durante gli ultimi 2-3 millenni. La ricerca, pubblicata su Trans. Amer. Phil. Soc.(1970) può essere considerata pioniera degli studi di paleolimnologia.

I primi studi erano incentrati sulla ricostruzione delle condizioni di ambienti lacustri italiani prima del grande impatto dell’eutrofizzazione che ne aveva deteriorato la qualità. Gli studi sono andati successivamente ampliandosi a comprendere ricostruzioni paleoecologiche e paleoclimatiche. Un esempio, qui rappresentato, ha riguardato lo studio dei laghi vulcanici dell’Italia centrale. L’affermazione delle attività del gruppo di paleolimnologia a livello internazionale è documentata da diversi studi. Grande è stato il contributo ad un recente studio condotto su oltre 100 laghi dell’emisfero boreale finalizzato alla caratterizzazione e alla comprensione di fenomeni di fioritura di cianobatteri. (Taranu et al. 2015)

Il gruppo paleo dell’istituto

Roberta Piscia
Andrea Lami
Marina Manca
Aldo Marchetto
Simona Musazzi
Piero Guilizzoni
Stefano Gerli

Negli ultimi 20 anni circa il gruppo di ricerca sulla paleolimnologia era formato prevalentemente da questi ricercatori. Ovviamente numerosi altri colleghi italiani e stranieri di volta in volta hanno partecipato alle ricerche paleolimnologiche su laghi italiani e non, come vedremo nelle sezioni successive.