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Il livello del Mar Baltico nell’Olocene

Un recente articolo (Lampe & Lampe, 2020) analizza la struttura della costa meridionale del mar Baltico, in particolare dell’area di Peenemünde (che ricordiamo come la base missilistica tedesca da cui partivano i razzi V1 e V2 verso Londra) e del suo sistema di dune a protezione dell’entroterra. E’ necessario per questo considerare il livello del mare e le sue variazioni nel tempo e gli autori citano un lavoro precedente (Lampe et al., 2010) che ricostruisce il livello del Baltico in tre stazioni negli ultimi 9000 anni (dal 7000 BCE al 1550 CE circa) e descrive la sua struttura (anche spaziale), sintetizzata nella figura 1.

Fig.1: La regione baltica studiata, indicata in particolare dai tre riquadri rossi. Peenemünde è nella parte nord dell’isola di Usedom, a destra nella mappa. Le isolinee identificano il tasso di crescita del livello marino, in mm/anno. La connessione Mare del Nord-Baltico è evidenziata dall’immagine satellitare Google Earth.

Intanto bisogna sottolineare che la connessione Mare del Nord – Baltico è stata inattiva, tranne brevi periodi, fino a metà dell’Olocene e che il Baltico è stato alimentato dalle acque (dolci) di scioglimento della calotta glaciale scandinava a partire dal 18000 BCE, praticamente fino al 13000 BCE quando la copertura di ghiaccio scomparve dall’attuale costa meridionale del Baltico. Lo scioglimento, più che alimentare un vero e proprio mare, riforniva tutta una serie di laghi di livello e, in generale, di struttura altamente variabili. E stato solo da periodi successivi al 7200 BCE che la connessione tra i due mari si è aperta e che si può parlare di livello marino del Baltico, la cui crescita conseguente viene chiamata trasgressione (cioè sommersione) Littorina.

Una digressione storico-personale: Nel 1999 il prof. Vittorio Castellani scrisse un libro, Quando il mare sommerse l’Europa, in cui localizzava Atlantide proprio nel Baltico, considerando che il livello marino, attorno al 3-4 mila BCE, era tale da lasciare scoperto gran parte dell’altipiano tra Germania, Polonia e Penisola Scandinava.
Castellani non era una persona da prendere sottogamba: accademico del Lincei, ordinario di Fisica stellare a Pisa, presidente della Società Speleologica Italiana, presidente della Società Astronomica Italiana, componente di uno dei gruppi più importanti in Italia per lo studio dell’evoluzione stellare (Castellani, Giannone, Renzini; Giannone ordinario a Roma La Sapienza; Renzini ordinario a Bologna e mio professore di Astrofisica teorica). Ho conosciuto Castellani e ho parlato con lui diverse volte e posso testimoniare della sua serietà assoluta. Quel libro su Atlantide è stato un punto fermo importante nella vicenda del continente scomparso, fino all’uscita del libro di Sergio Frau, Le Colonne d’Ercole (del 2002), a proposito del quale lo stesso Castellani si chiedeva (poco prima di morire) perché non avesse pensato lui all’ipotesi Atlantide=Sardegna, anche ai suoi occhi molto più difendibile e conforme ai miti antichi, rispetto a una civiltà baltica.

Misure recenti del livello marino del Baltico suggeriscono che alla componente eustatica si è sovrapposta una componente isostatica dovuta alla calotta di ghiaccio. Per capire meglio in quale misura il livello marino del passato fosse influenzato da queste due componenti, Lampe et al., 2010 hanno derivato la storia del livello marino, basandosi su quanto permettevano le sequenze dei sedimenti costieri.

In questo post uso quel livello marino, di tre zone del nord-est della Germania sul Baltico, per derivare informazioni su eventuali cambiamenti (in particolare dovuti a cause antropiche) e su ciclicità interne. Le zone sono indicate in rosso nella figura 1 e fanno riferimento alle località di N-Rügen/Hiddensee (Rugen), Wismar Bucht (Wismar) e Fischland.

Fig.2: Livello marino del Baltico, ricostruito per le tre località studiate. È calcolato rispetto al valore dell’anno 1547 (posto uguale a zero).

Dalla figura si vede come, da un iniziale accordo, attorno al 6000-7000 BCE, il livello diverge da una località all’altra, fino a raggiungere una differenza massima di 3 metri attorno al 4500 BCE, probabilmente dovuta alle diverse caratteristiche con cui il mare ha raggiunto il suo livello ottimale nelle tre zone: variazioni di compattazione e deposito del materiale, accumulo ed erosione differenziale di torba; poi il livello converge nuovamente negli ultimi 2000 anni. Il fatto che le tre aree abbiano subito lo stesso tipo di influssi, anche se in misura diversa, mostra che la zona non è stata interessata da eventi tettonici importanti.

Gli autori calcolano e rappresentano l’evoluzione temporale della componente non-eustatica che mostra, per le tre zone, un cambiamento di pendenza localizzato nel 3000 BCE circa; io qui uso questa data come inizio della serie su cui calcolare il fit lineare e quindi il tasso di crescita del livello marino nelle tre stazioni.

Fig.3: Fit lineari del livello marino a partire dal 3000 BCE. I parametri dei fit sono disponibili in questo file. La riga tratteggiata verde indica il limite del 3000 BCE da cui iniziano le serie usate per il fit.

Dai fit che, ricordo, interessano circa 10 punti, calcolati per 4500 anni, ricaviamo per Wismar, l’unica stazione tra quelle in studio di cui è disponibile una serie moderna del livello marino, una differenza di 8 cm tra il 1857 e il 2010 (estrapolando il fit, con sl=0.93+5.63E-04*anno) e un valore osservato (dalla serie annuale) di 28 cm per lo stesso periodo. Malgrado i due numeri siano diversi, è difficile immaginare un confronto tra il tasso di crescita dovuto a 10 valori su migliaia di anni e 1 dato l’anno su 153 anni. Posso azzardare (credo senza commettere errori grossolani) che non sia cambiato il ritmo complessivo di crescita dal 3000 BCE ad oggi.

Gli spettri

Gli autori (sia nel 2010 che nel 2020) non trattano gli spettri delle serie oloceniche: il livello del mare di tre stazioni che distano al massimo 150 km avrà presumibilmente le stesse ciclicità ma potrebbe aver avuto caratteristiche diverse nel corso della sua storia, a partire dalla “Littorina”.

Fig.4: Spettri delle serie su 9 Kyr. Sono interessato solo alla posizione (periodo) dei massimi per cui Fischland e Rugen sono stati moltiplicati per 1.5.

In effetti i massimi spettrali hanno periodi molto simili anche se complessivamente Wismar (il sito più a sud e quello con il maggiore tasso di crescita del livello marino) mostra una maggiore potenza, in particolare nel netto massimo a circa 1000 anni, rispetto alle altre stazioni in cui il massimo è presente ma con potenza molto bassa.
Un riassunto dei massimi spettrali è in tabella 1, dove si conferma l’attesa uniformità dei periodi forse con qualche fluttuazione maggiore quando questi si avvicinano al tempo dell’apertura della “finestra” con il Mare del Nord.

Table 1: Spectral maxima periods (Kyr) for Baltic sea level in NE Germany; circa 7000 BCE-1550 CE
Fischland 0.21 0.48 0.62 1.96 2.6 4.60 8.20
Wismar 0.21 0.46 0.68 1.02 2.5 3.30 7.40
Rügen 0.22 0.33 0.65 0.99 2.5 3.97 7.95

Le piccole differenze nei periodi inferiori credo siano da ascrivere al diverso modo con cui il sistema costiero, cioè le dune e i depositi di torba, hanno interagito con l’avanzamento marino nel corso del tempo.

Commenti conclusivi

Gli articoli, di due specialisti del Baltico, sono interessanti anche per noi, che pure viviamo lontani da questo mare, perché mostrano le forti interazioni tra mare e suo avanzamento, ed aree costiere. Il Mediterraneo ha subito, pur con enormi differenze di riempimento, struttura e profondità dei fondali, situazione geologica e tettonica, la stessa sorte. Anche lo Stretto di Gibilterra, per le sue dimensioni relative, può essere assimilato al diaframma Mare del Nord-Baltico; complessivamente, quindi, credo sia utile avere un’idea di come avvengono questi fenomeni.

Bibliografia

  • Reinhard Lampe, Elisabeth Endtmann, Wolfgang Janke, Hinrich Meyer: Relative sea-level development and isostasy along the NE German Baltic Sea coast during the past 9 ka., Quaternary Science Journal, 59, 1-2, 2010. full text
  • Reinhard Lampe, Matthias Lampe: The role of sea-level changes in the evolution of coastal barriers – An example from the southwestern Baltic SeaThe Holocene, published December 24, 2020, https://doi.org/10.1177/0959683620981703
    Tutti i dati e i grafici sono disponibi nel sito di supporto
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Published inAttualitàClimatologia

6 Comments

  1. Brigante

    L’argomento è oltremodo intrigante, tenendo conto che lil tema del ivello dei mari è di stringente attualità. Dalle isolinee si evince che, dopo la trasgressione del medio Olocene, il livello del mare cresce per linee parallele, quasi concentriche, con direzione NS e centro probabile nel golfo di Botnia, sede delle calotte pleistoceniche. È evidente il collegamento con un rebound isostatico, simile a quanto si osserva a sud della regione dei grandi laghi americani, dove si registra anche l’inversione del corso di alcuni fiumi in direzione NE-SO. A questo si aggiunga che i territori citati sono ricoperti da depositi morenici pluri stratificati, frontali, di avanzamento e di ritiro, notoriamente incoerenti e con diffusa variabilità nella permeabilità. Grazie per questi articoli di indagine senza pregiudizi e con tanti spunti multidisciplinari.

  2. rocco

    ho commentato riferendomi a Vinci per ribadire un concetto che spesso sfugge nei credenti del dogma della lotta ai cambiamenti climatici.
    Sono sempre esistiti!
    e nel bene o nel bale hanno determinato l’ascesa e la caduta di imperi e civiltà ed hanno contribuito allo spostamento di masse umane e con esse cultura.
    Probabilmente molti insediamenti umani dell’epoca glaciale sono finiti sotto metri di acqua marina dopo lo scioglimento dei ghiacci

    • Franco,
      ho corretto il link.
      Grazie,
      gg

  3. rocco

    L’ing. Felice Vinci propone una rilettura dei poemi omerici nel testo ” Omero nel Baltico” ( qui un riassunto http://www.antikitera.net/download/Omero_nel_Baltico.pdf ) dove situa il palcoscenico della celebre guerra di Troia proprio nel mar Baltico e le peripezie di Omero tra le isole Faer Oer e le isole Lofoten.
    Esiste, infatti, una località in Finlandia che porta il nome di Toija (molto affine a Troia) https://www.openstreetmap.org/search?query=Toija#map=15/61.1654/28.1310&layers=Y , attualmente situata a circa 50 kilometri dal mare, ma che nel optimum climatico dell’olocene ( arco temporale in cui presumibilmente si sono svolte le vicende narrate da Omero) doveva situarsi molto vicino alla costa.
    Fattosta che gli achei erano biondi, lo era Achille ed anche Elena.
    Secondo alcuni, a causa del cambiamento climatico in senso freddo post optimum olocenico, dette popolazioni furono costrette ad emigrare verso sud utilizzando i grandi fiumi russi che sfociano nel mar Nero.
    Stesso percorso, tra l’altro, che usarono i vichinghi per far scorrerie fino ad Istambul (famosa è la guardia Variaga composta da 6000 vichinghi) nel periodo dell’optimum climatico medioevale.

    • Grazie per le informazioni sull’ing. Felice Vinci che non conoscevo.
      Una veloce ricerca con il nome e cognome dell’ingegnere mi ha portato ad avere una specie di riassunto del suo libro, e una serie di commenti critici, (stranamente) molto pacati e mi sembra ben documentati. In gran parte li condivido ma non vorrei gettarmi in una polemica che poco ha a che fare con il clima (certo, la Littorina, il rebound glaciale seguito allo scioglimento del ghiaccio scandinavo, la modifica del diaframma Atlantico-Baltico che ha permesso l’arrivo di acqua salata sono diversi aspetti di clima e geologia
      che contano). Rimango con il rammarico di Vittorio Castellani per non aver pensato lui all’ipotesi Sardegna … Franco

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