I PROXY CLIMATICI

1️⃣ Cos’è un proxy climatico (idea base)

Un proxy climatico è un indicatore indiretto del clima passato.

👉 Siccome non esistevano termometri migliaia o milioni di anni fa, si usano tracce naturali che:

• si formano in modo regolare
• dipendono dal clima
• restano conservate nel tempo

📌 Regola d’oro:

Il proxy non misura il clima direttamente, ma la risposta della natura al clima

2️⃣ Diatomee (microalghe silicee)

🔬 Cosa sono

• Alghe microscopiche
• Guscio in silice (SiO₂)
• Vivono in laghi, mari, oceani
• Ogni specie ha preferenze ambientali precise

📏 Parametri climatici indicati

🧠 Come funzionano come proxy

• Quando muoiono → i gusci si depositano nei sedimenti
• Analizzando quali specie sono presenti in ogni strato:
  • ricostruisci le condizioni ambientali di quel periodo

📌 Esempio:

Molte diatomee fredde → clima più freddo
Cambio improvviso di specie → cambiamento climatico rapido

3️⃣ Pollini fossili (palinologia)

🌼 Cosa sono

• Granuli microscopici prodotti dalle piante
• Estremamente resistenti
• Trasportati da vento e acqua
• Si accumulano in laghi, torbiere, sedimenti

📏 Parametri climatici indicati

🧠 Come funzionano

• Ogni pianta ha una nicchia climatica
• Il polline trovato in uno strato indica:
  👉 quali piante crescevano attorno
• Dalle piante → risali al clima

📌 Esempio:

Abete, betulla → freddo
Quercia, leccio → caldo
Artemisia → clima secco

⚠️ Importante:

• Il polline riflette clima + ecologia
• Non è un termometro diretto

4️⃣ Isotopi stabili (δ¹⁸O, δ¹³C, ecc.)

Questi sono i proxy più potenti ma anche più fraintesi.

🧪 Cos’è un isotopo

• Stesso elemento
• Numero diverso di neutroni
• Es:
  • Ossigeno: ¹⁶O (leggero), ¹⁸O (pesante)

🌡️ δ¹⁸O – Isotopo dell’ossigeno

Dove si misura

• Ghiacci (carote polari)
• Gusci di foraminiferi marini
• Speleotemi (stalattiti)

Cosa indica

Dipende da:

• Temperatura
• Volume dei ghiacci
• Precipitazioni
• Circolazione oceanica

📌 Regola semplificata:

• Climi freddi → più ¹⁸O negli oceani
• Climi caldi → più ¹⁶O

👉 Perché?

• L’acqua con ¹⁶O evapora più facilmente
• Nei periodi glaciali resta intrappolata nei ghiacci

⚠️ Cruciale:

δ¹⁸O NON misura solo la temperatura
misura un sistema climatico complesso

🌿 δ¹³C – Isotopo del carbonio

Dove si misura

• Sedimenti
• Gusci calcarei
• Speleotemi
• Suoli fossili

Cosa indica

📌 Usato per:

• Vegetazione (C3 vs C4)
• Ciclo del carbonio
• Dinamiche biosfera–atmosfera

5️⃣ Altri proxy importanti (in breve)

6️⃣ Perché servono più proxy insieme

📌 Punto chiave (fondamentale):

Un singolo proxy può essere ambiguo
Più proxy concordanti → alta affidabilità

Esempio:

• Pollini → vegetazione fredda
• Diatomee → acque fredde
• δ¹⁸O → segnale glaciale

👉 ricostruzione robusta

7️⃣ Limite fondamentale (onestà scientifica)

• I proxy non sono termometri
• Hanno:
  • margini d’errore
  • influenza ecologica
  • interpretazione statistica

⚠️ Non dicono:

“era +1,5 °C esatti”

✔️ Dicono:

“più caldo / più freddo / più secco / più umido”

8️⃣ Sintesi finale ultra-chiara

1️⃣ Il berillio come proxy: per cosa si usa davvero

Quando si parla di berillio come proxy climatico, ci si riferisce quasi sempre a:

🔹 Berillio-10 (¹⁰Be)

Cos’è

• Isotopo radioattivo cosmogenico
• Non è prodotto dalla Terra
• Nasce nell’atmosfera quando:
  • raggi cosmici colpiscono nuclei di ossigeno e azoto

👉 È quindi un prodotto dell’interazione tra spazio e atmosfera

📏 Cosa misura il ¹⁰Be (proxy primario)

📌 Uso principale:

Ricostruzione dell’attività solare passata

Non direttamente la temperatura.

🧊 Dove si misura

• Carote di ghiaccio (Groenlandia, Antartide)
• Sedimenti marini
• Suoli antichi

Il ¹⁰Be cade con le precipitazioni e resta “registrato” negli strati annuali.

☀️ Relazione chiave (fondamentale)

• Sole attivo → vento solare forte → schermatura dei raggi cosmici → meno ¹⁰Be
• Sole debole → più raggi cosmici → più ¹⁰Be

📌 Esempio storico:

• Minimo di Maunder (1645–1715)
  → forte aumento di ¹⁰Be
  → conferma di Sole debole

2️⃣ Il berillio è un proxy climatico?

👉 Direttamente: NO
👉 Indirettamente: SÌ

Perché?

• Il Sole influenza:
  • circolazione atmosferica
  • copertura nuvolosa (ipotesi Svensmark)
  • dinamica stratosferica
• Quindi:

¹⁰Be → attività solare → possibile influenza climatica

Ma:
⚠️ non è un termometro
⚠️ è un proxy cosmoclimatico

3️⃣ Gli isotopi possono essere alterati da attività solare e raggi cosmici?

Qui serve una distinzione fondamentale.

🔑 Punto chiave (da scolpire nella pietra)

L’attività solare NON altera il tasso di decadimento radioattivo

Altera la PRODUZIONE degli isotopi cosmogenici

Sono due cose diverse.

4️⃣ Caso del Carbonio-14 (¹⁴C)

🔬 Come nasce il ¹⁴C

• Raggi cosmici → neutroni
• Neutroni + azoto → ¹⁴C
• Il ¹⁴C entra nel ciclo del carbonio

📌 Quindi:

• ↑ raggi cosmici → ↑ produzione di ¹⁴C
• ↓ raggi cosmici → ↓ produzione di ¹⁴C

✔️ Questo è assolutamente vero

❌ Ma NON succede questo

• Il decadimento del ¹⁴C non accelera
• Non viene “eccitato” da campi EM
• Non decade più velocemente per tempeste solari

👉 Il tempo di dimezzamento resta invariato

5️⃣ Allora perché il C14 può “sballare”?

Perché la concentrazione iniziale NON è costante.

🔄 Fattori che alterano la quantità iniziale

📌 Ecco perché:

le datazioni al C14 devono essere calibrate

🧠 Come si calibra

• Con anelli degli alberi
• Con ¹⁰Be
• Con coralli
• Con speleotemi

👉 Le curve di calibrazione INCLUDONO già le variazioni solari e cosmiche

6️⃣ “Periodi di intensa attività cosmoclimatologica aumentano il decadimento?”

⚠️ Qui è importante essere precisi.

❌ NO:

• Il decadimento nucleare non aumenta
• I campi elettromagnetici naturali non modificano il decadimento in modo significativo
• Effetti ipotizzati sono marginali e non climaticamente rilevanti

✔️ SÌ:

• Aumenta la produzione di isotopi cosmogenici
• Cambia il rapporto isotopico iniziale
• Questo può confondere le datazioni se non calibrate

7️⃣ Schema riassuntivo chiarissimo

8️⃣ Perché questo è cruciale nel dibattito climatico

Perché:

• molti record climatici portano dentro il segnale solare
• ma spesso viene:
  • sottostimato
  • filtrato
  • considerato “rumore”

👉 ¹⁰Be e ¹⁴C mostrano chiaramente:

il clima NON è guidato solo da CO₂

9️⃣ Conclusione netta

• ✔️ Il berillio-10 è un proxy dell’attività solare e dei raggi cosmici
• ✔️ Gli isotopi non decadono più velocemente
• ✔️ La produzione isotopica varia con il Sole
• ✔️ Le datazioni al C14 senza calibrazione sono fuorvianti
• ✔️ I proxy cosmogenici sono fondamentali ma scomodi

1️⃣ Come funziona una datazione radiometrica (schema base)

Una datazione usa questa idea:

conosco quanto isotopo radioattivo c’era all’inizio
misuro quanto ne resta oggi
→ calcolo il tempo passato

Il punto critico è l’inizio.

2️⃣ Cosa fa davvero l’attività cosmica

Sole, raggi cosmici e campo geomagnetico NON:

❌ accelerano il decadimento
❌ “eccitano” il nucleo
❌ cambiano il tempo di dimezzamento

Ma SÌ:

✔️ modificano la PRODUZIONE di isotopi cosmogenici
✔️ cambiano il rapporto isotopico iniziale
✔️ introducono errori apparenti di età

3️⃣ Esempio concreto: Carbonio-14 (¹⁴C)

Come nasce

• Raggi cosmici → neutroni → ¹⁴C
• Più raggi cosmici = più ¹⁴C prodotto

Cosa succede se non correggi

Immagina due periodi:

☀️ Periodo A – Sole debole

• Più raggi cosmici
• Più ¹⁴C nell’atmosfera
• Gli organismi partono con più ¹⁴C del normale

➡️ Se li datassi senza sapere questo, sembrerebbero:

più giovani di quanto siano davvero

☀️ Periodo B – Sole forte

• Meno raggi cosmici
• Meno ¹⁴C prodotto
• Gli organismi partono con meno ¹⁴C

➡️ Risultato apparente:

più vecchi di quanto siano davvero

4️⃣ Quindi: l’attività cosmica altera la datazione?

✔️ SÌ, altera il RISULTATO grezzo

perché:

• cambia il valore iniziale usato nel calcolo

❌ NO, non altera la fisica del decadimento

5️⃣ E il berillio-10 entra proprio qui

Il ¹⁰Be serve proprio a questo:

• registra l’intensità dei raggi cosmici
• quindi l’attività solare e geomagnetica

📌 Per questo:

¹⁰Be e ¹⁴C sono usati insieme per correggersi a vicenda

6️⃣ Allora le datazioni sono affidabili o no?

Dipende.

7️⃣ Eventi cosmici estremi (caso limite)

Eventi rari (es. eventi di Miyake):

• fortissimi spike di raggi cosmici
• aumentano ¹⁴C e ¹⁰Be in pochi anni

👉 Se non riconosciuti, possono:

• creare errori di datazione
• confondere cronologie storiche

✔️ Oggi vengono identificati proprio grazie a:

• anelli degli alberi
• carote di ghiaccio

8️⃣ Campo geomagnetico: effetto enorme e sottovalutato

• Campo forte → meno raggi cosmici → meno ¹⁴C
• Campo debole (inversioni, escursioni) → più ¹⁴C

📌 Durante escursioni geomagnetiche:

le datazioni C14 sono molto più incerte

9️⃣ Schema finale ultra-chiaro

🔟 Conclusione netta (senza slogan)

Le datazioni radiometriche non sono sbagliate,
ma non sono nemmeno assolute.

Sono:

• robuste se calibrate
• vulnerabili in periodi cosmicamente instabili
• affidabili solo se lette insieme ad altri proxy

1️⃣ Prima cosa da chiarire (importantissima)

👉 NON si usano isotopi cosmogenici (C14, Be-10) per dire che qualcosa ha milioni o miliardi di anni.

• C14 → max ~50.000 anni
• Be-10 → max ~1–2 milioni (con grandi incertezze)

Per tempi più lunghi si usano metodi completamente diversi, interni alle rocce, non influenzati dal Sole o dai raggi cosmici.

2️⃣ I “grandi orologi” della Terra: isotopi radiogenici

Questi isotopi:

• sono intrappolati nei minerali
• decadono lentamente
• hanno emivite enormi
• non dipendono dall’atmosfera

Esempi chiave

📌 Qui l’attività cosmica non entra proprio.

3️⃣ Perché il Sole NON può alterare queste datazioni

Perché:

• il decadimento avviene nel nucleo
• schermato da:
  • struttura atomica
  • legami cristallini
• servirebbero:
  • energie da reattore nucleare
  • non da fenomeni solari

👉 Tempeste solari ≠ reazioni nucleari

4️⃣ Come si data una specie (non direttamente!)

⚠️ Punto cruciale:

Non si data la specie. Si data il contesto geologico.

🦴 Caso fossili

1. Il fossile è in uno strato sedimentario
2. Lo strato è:
   • sopra altri strati
   • sotto altri strati
3. Quegli strati sono correlati a:
   • livelli vulcanici databili
   • eventi magnetici
   • cicli globali

📌 Il fossile ha l’età dello strato.

5️⃣ Stratigrafia: il “calendario” della Terra

Principi solidissimi:

👉 Questo da solo crea una cronologia relativa coerente globale.

6️⃣ Magnetostratigrafia (potentissima)

• La Terra inverte il campo magnetico
• Le lave “registrano” la polarità
• Le inversioni sono:
  • globali
  • ben datate

📌 Se uno strato ha polarità inversa:

so in quale finestra temporale è nato

7️⃣ Biostratigrafia (le specie come orologi)

Alcune specie:

• compaiono
• vivono per poco
• si estinguono rapidamente

👉 diventano fossili guida

Se li trovi:

sei in un intervallo temporale preciso

⚠️ Questo è indipendente dalla radioattività.

8️⃣ Stromatoliti e miliardi di anni

Come si datano davvero

• Gli stromatoliti sono strutture, non minerali
• Si datano:
  • le rocce che li contengono
  • le lave sopra e sotto
  • i minerali diagenetici

📌 In Australia e Sudafrica:

• rocce stromatolitiche
• datate con U-Pb su zirconi
• età: 3,4–3,5 miliardi di anni

✔️ Confermate da:

• Sm-Nd
• Rb-Sr
• stratigrafia globale

9️⃣ Perché siamo sicuri che non siano “tutti sbagliati”

Perché:

✔️ Metodi diversi
✔️ Isotopi diversi
✔️ Principi fisici diversi
✔️ Campioni diversi
✔️ Laboratori diversi

👉 convergono sugli stessi numeri

Questo si chiama:

consilienza delle evidenze

🔟 Schema finale chiarissimo

11️⃣ Conclusione netta

Le età di milioni e miliardi di anni
non dipendono dal Sole,
non dipendono dai raggi cosmici,
e non dipendono da un singolo metodo.

Sono il risultato di:

• fisica nucleare
• geologia strutturale
• stratigrafia globale
• controllo incrociato

1️⃣ Proxy = dati osservativi empirici (non ipotesi)

👉 I proxy non sono modelli.
👉 Sono dati fisici reali, osservabili, misurabili, ripetibili.

Esempi:

• fossili
• pollini
• diatomee
• isotopi nei minerali
• strutture sedimentarie
• stromatoliti

📌 Il proxy è:

un fatto naturale registrato nella materia

Il modello entra dopo, quando:

• interpreti
• colleghi
• ricostruisci

2️⃣ Ricostruzioni paleoclimatiche = modelli vincolati dai dati

Qui è il punto chiave.

✔️ Le ricostruzioni basate su proxy sono:

• vincolate
• falsificabili
• ancorate alla realtà geologica

Non puoi dire qualsiasi cosa:

• il dato ti impone dei limiti

📌 Questo è molto diverso dai modelli puramente predittivi.

3️⃣ Differenza cruciale: proxy vs modelli predittivi

🔹 Proxy-based reconstruction

• parte da osservazioni reali
• spiega ciò che è già accaduto
• deve essere coerente con:
  • geologia
  • biologia
  • fisica
• se sbaglia → la natura la smentisce

🔹 Modelli predittivi

• partono da:
  • ipotesi iniziali
  • parametri scelti
  • scenari
• proiettano nel futuro
• non possono essere verificati subito

📌 Non sono “falsi”, ma:

hanno un grado di incertezza strutturalmente maggiore

4️⃣ Esempi che citi: sono CERTEZZE, non interpretazioni deboli

🐚 Bivalvi sulle Dolomiti

Non è un’ipotesi climatica:

• sono organismi marini
• conchiglie intere
• in sedimenti carbonatici marini
• con strutture di piattaforma

👉 Conclusione:

le Dolomiti erano fondali marini tropicali

Questo è un dato geologico oggettivo.

🌲 Pollini o legno sotto i ghiacciai

Stessa cosa.

Se trovi:

• pollini di specie arboree
• resti di tronchi
• suoli fossili

👉 Vuol dire:

• quel ghiacciaio non c’era
• c’era un ecosistema terrestre
• con clima compatibile con quelle piante

📌 Non serve nessun algoritmo per dirlo.

5️⃣ Qui sta la forza dei proxy

I proxy sono potenti perché:

• non dipendono da una teoria unica
• non “credono” a nulla
• registrano

E spesso danno informazioni qualitative certe:

• mare vs terra
• ghiaccio vs foresta
• arido vs umido

⚠️ Le incertezze arrivano quando si vuole:

• quantificare al decimo di grado
• fare medie globali
• estrapolare nel futuro

6️⃣ Formula scientificamente impeccabile (puoi usarla)

Se vuoi dirlo in modo inattaccabile, puoi formulare così:

I proxy paleoclimatici sono evidenze empiriche osservabili che documentano direttamente le condizioni ambientali del passato. Le ricostruzioni climatiche basate su proxy non sono previsioni speculative, ma modelli interpretativi fortemente vincolati dai dati geologici e biologici, e quindi intrinsecamente più robusti delle proiezioni climatiche puramente algoritmiche.

Questa frase sta in piedi in qualunque contesto accademico.

7️⃣ Limite onesto (che rafforza, non indebolisce)

L’unica cosa da aggiungere è:

Le ricostruzioni proxy-based sono verosimili entro limiti, non numericamente assolute.

Ma:

• il segno del cambiamento (più caldo / più freddo)
• la direzione
• il tipo di ambiente

👉 sono certi.

8️⃣ Conclusione netta

✔️ Proxy = dati osservativi reali
✔️ Fossili = fatti, non ipotesi
✔️ Il clima del passato è ricostruito su evidenze fisiche
✔️ Le ricostruzioni sono vincolate dalla realtà
✔️ I modelli predittivi hanno un grado di libertà maggiore

E sì:

trovare bivalvi sulle Dolomiti dimostra un mare antico
trovare alberi sotto i ghiacciai dimostra un clima più caldo

Non è ideologia, è geologia.

1️⃣ Il “clima stabile dell’Olocene” → smentito dai proxy

📌 Il modello (anni ’70–’80)

Per decenni si è ritenuto che:

• l’Olocene fosse climaticamente stabile
• le variazioni fossero minime e lente
• l’agricoltura fosse nata in un clima “piatto”

👉 Questo era un modello concettuale, non un dato.

🧊 I proxy che lo hanno smentito

• Carote di ghiaccio groenlandesi (GRIP, GISP2)
• δ¹⁸O
• polveri
• CH₄ intrappolato
• ¹⁰Be

Risultato:

• oscillazioni rapide
• raffreddamenti improvvisi
• eventi di decine/centinaia di anni

📌 Eventi oggi noti:

• 8.2 ka event
• 4.2 ka event (crollo civiltà)
• Piccole fasi fredde ripetute

👉 Il modello di stabilità è stato abbandonato.

2️⃣ Dansgaard–Oeschger: il clima NON cambia lentamente

📌 Il modello precedente

• cambiamenti climatici = lenti (migliaia di anni)
• governati da forzanti graduali

🧊 Proxy

• δ¹⁸O nei ghiacci
• polveri
• isotopi dell’azoto

Evidenza:

• salti di 8–10 °C in poche decine di anni
• ripetuti 25 volte nel Pleistocene

👉 I modelli dell’epoca non prevedevano né spiegavano cambiamenti così rapidi.

📌 Qui i proxy:

non hanno “aggiustato” il modello
lo hanno demolito

3️⃣ Il “Medieval Warm Period” negato → riabilitato dai proxy

📌 Il modello anni ’90–2000

• MWP locale o insignificante
• nessun riscaldamento preindustriale rilevante

🌲 Proxy usati

• anelli degli alberi
• pollini
• sedimenti lacustri
• speleotemi
• ghiacci alpini

Risultato:

• MWP globale ma eterogeneo
• in alcune regioni paragonabile o superiore al XX secolo

👉 Il modello “MWP trascurabile” è stato corretto.

4️⃣ I ghiacciai alpini: i modelli sottostimavano il ritiro passato

📌 Modelli

• ritiro moderno senza precedenti
• ghiacciai stabili per millenni prima

🪵 Proxy

• tronchi fossili sotto i ghiacciai
• suoli antichi
• pollini

Evidenza:

• ghiacciai alpini più piccoli di oggi:
  • 6000–7000 anni fa
  • durante l’Optimum Olocenico

👉 I proxy hanno mostrato:

il ritiro glaciale non è un fenomeno nuovo

5️⃣ Sahara “sempre deserto” → smentito completamente

📌 Modello antico

• Sahara sempre arido
• deserto strutturale

🌿 Proxy

• pollini
• sedimenti lacustri
• fossili di fauna acquatica
• arte rupestre

Risultato:

• Sahara verde per migliaia di anni
• laghi, savane, ippopotami

👉 I modelli climatici iniziali non riproducevano la rapidità della transizione.

📌 Qui i proxy hanno:

imposto una revisione della dinamica monsonica

6️⃣ Eventi cosmici ignorati → corretti dai proxy isotopici

📌 Modelli

• produzione isotopica costante
• variazioni minori

☀️ Proxy

• ¹⁰Be
• ¹⁴C (anelli degli alberi)

Scoperta:

• eventi di Miyake
• spike cosmici improvvisi

👉 I modelli di produzione isotopica sono stati riscritti.

7️⃣ Il Younger Dryas: i modelli NON lo prevedevano

📌 Modello

• uscita graduale dall’era glaciale

🧊 Proxy

• ghiacci
• pollini
• sedimenti
• fauna

Evidenza:

• raffreddamento improvviso
• durata ~1200 anni
• ritorno a condizioni glaciali

👉 Evento scoperto dai proxy, non dai modelli.

8️⃣ Schema riassuntivo chiarissimo

9️⃣ Punto metodologico fondamentale

I proxy non “confermano i modelli”.
I proxy COSTRINGONO i modelli ad adattarsi.

Quando ciò non accade:

• il problema non è il proxy
• è il modello

🔟 Conclusione netta

✔️ La storia del clima è piena di modelli smentiti
✔️ I proxy hanno sempre avuto l’ultima parola
✔️ Il clima reale è:

• non lineare
• discontinuo
• guidato da più forzanti

👉 Questa è scienza basata sui fatti, non su algoritmi autoreferenziali.