Il Deserto del Thar, situato nel sud-ovest dell'Asia e confinante con il sistema di drenaggio dell'Indo, è uno dei principali depositi di sedimenti della regione. Un recente studio pubblicato su Earth-Science Reviews indaga l'origine dei sedimenti che costituiscono il deserto e le fasi di costruzione che ha attraversato nel tempo. Gli autori, tra cui Muhammad Usman, studente del corso di dottorato Scienze Chimiche, Geologiche e Ambientali e Guido Pastore, assegnista di ricerca al dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra del nostro ateneo, utilizzano dati dei sedimenti e analisi di minerali pesanti per comprendere meglio il ruolo del monsone sud-asiatico nella formazione iniziale e nell'espansione successiva del deserto.
Dott. Pastore, qual è l'importanza geografica del deserto del Thar?
Il Thar occupa una posizione geografica importante per comprendere il trasporto di sedimenti dalla catena himalayana verso il delta del fiume Indo. Il sistema di trasporto indo-himalayano è regolato dalla presenza del Monsone Indiano che da luglio a settembre comporta forti piogge su tutto il subcontinente, favorendo l’erosione e il grande movimento di sedimenti verso la pianura.
La grande disponibilità di materiale non consolidato nel deserto comporta che i suoi sedimenti possano essere trasportati da venti e tempeste di dust (di granulometria molto più fine della sabbia) su lunghe distanze, influenzando la qualità dell'aria e la visibilità in regioni lontane. Inoltre, la polvere del Thar può contribuire alla deposizione di nutrienti in ecosistemi marini, influenzando la produttività biologica degli oceani: è dunque un indicatore sensibile dei cambiamenti climatici regionali e globali.
Lo studio dei sedimenti offre la possibilità di aprire una finestra sul passato climatico della Terra e guidare le politiche di gestione ambientale e mitigazione dei cambiamenti climatici per il futuro.
Quali sono le principali fonti di sedimenti che hanno contribuito alla formazione del Deserto del Thar?
(Pastore) I sedimenti che costituiscono il Deserto del Thar provengono dalla catena del Karakoram-Himalaya-Tibet. Questa grandiosa catena di montagne è derivata dalla collisione (circa 60 milioni di anni fa) tra la placca indiana e la placca euroasiatica, e da allora si è innalzata per processi tettonici e di esumazione - attraverso i quale le rocce che si trovano in profondità nella crosta terrestre vengono portate in superficie - fino a raggiungere le più alte quote del pianeta.
L’interazione con gli eventi atmosferici porta alla degradazione delle rocce e alla loro disgregazione e trasporto in forma di sedimenti dai ripidi torrenti montani ai placidi fiumi meandriformi - dai percorsi sinuosi - di pianura. In particolare, il fiume più importante della regione è l’Indo, che, sorgendo dalle pendici del monte Kailas, scorre inizialmente lungo la catena del Karakoram, per poi curvare verso sud e attraversare le pianure del Punjab e del Sindh fino a sfociare nel mare Arabico, con un tragitto complessivo di circa 3000 chilometri. Altrettanto importanti sono I tributari del Punjab (Jhelum, Chenab, Ravi, Beas e Sutlej) che invece drenano la catena montuosa verso sud e in un recente passato probabilmente attraversavano il deserto. Questi grandi “nastri trasportatori” di sedimenti hanno contribuito a fornire il materiale per costruire le dune del deserto negli ultimi 200mila anni e in particolare dall’Ultimo massimo glaciale, dai 18 ai 24 mila anni fa..
Esistono differenze tra i sedimenti trasportati dal fiume Indo e quelli del deserto del Thar?
(Pastore) Gli studi che svolgiamo presso il centro di ricerca PROVENANCE si pongono l’obiettivo di analizzare campioni di sabbia provenienti da fiumi e deserti per identificare una sorta di “impronta digitale” della sabbia. La composizione mineralogica, quella dei minerali pesanti e le età Uranio-Piombo degli zirconi ci permettono di comparare i diversi segnali dei diversi fiumi e delle diverse parti del deserto per poter comprendere la provenienza dei sedimenti.
In questo studio abbiamo osservato che la porzione nord del deserto (il Cholistan) è più simile ai fiumi del Punjabi, che portano i sedimenti direttamente della catena Himalayana. Al contrario la porzione meridionale del deserto (il Sindh) presenta maggiore affinità con il basso Indo, che contiene anche i sedimenti della catena del Karakoram erosi nel lungo corso del fiume. Tuttavia, queste differenze si sono dimostrate molto esigue a testimonianza che i sedimenti delle dune del deserto sono mischiati e riciclati dai venti monsonici da lungo tempo.
Per cercare di spiegare questa omogeneità abbiamo comparato le età degli zirconi dei campioni moderni del deserto con alcuni campioni carotati nel paleo delta dell’Indo e in un paleo fiume del Punjab di età tra il Pleistocene e l’Olocene.
Abbiamo potuto osservare che in entrambi i casi i campioni moderni mostrano una maggiore somiglianza con gli analoghi antichi. Questo ci mostra che le caratteristiche dei sedimenti possono rivelare da quali fiumi provengono nelle diverse aree del deserto. Tuttavia, la somiglianza dei sedimenti attuali con quelli antichi suggerisce che il deserto del Thar si è esteso di più durante le prime fasi dell'Olocene, circa 10.000 anni fa.
Dott. Usman, in che modo le variazioni dei monsoni sud-asiatici hanno influenzato la distribuzione dei sedimenti nel deserto nel corso del tempo?
Il clima del Deserto del Thar durante l'Olocene era altamente sensibile ai cambiamenti nell'intensità del monsone asiatico, come evidenziato dalla presenza del fiume estinto Ghaggar-Hakra nel deserto di Cholistan e dai relativi depositi fluviali nel tratto superiore del fiume. Queste oscillazioni climatiche hanno fortemente influenzato il trasporto dei sedimenti in quanto alla fine l’Ultimo massimo glaciale (circa 20 mila anni fa) il monsone estivo era debole, ma l’inizio della deglaciazione aveva mobilizzato una grande quantità di sedimenti dalla catena Karakoram-Himalaya, che venivano trasportati dai fiumi per essere depositati nelle pianure settentrionali del bacino in prossimità del Cholistan.
Con l’aumento delle precipitazioni monsoniche all’inizio dell’Olocene, la grande quantità di sedimenti nella porzione settentrionale veniva trasportata a sud verso il delta dell’Indo. Il rafforzamento dei venti monsonici estivi ha infine potuto deviare i sedimenti trasportati dal fiume verso il Deserto del Thar tra i 17mila e i 7mila anni fa. L’affinità delle “impronte digitali” delle sabbie mostra appunto una maggiore somiglianza con le composizioni dei sedimenti antichi trasportati quando la maggiore umidità metteva a disposizione grandi quantità di sedimenti e i forti venti del monsone potevano trasportarli a grande distanza.
In maniera sorprendente le sabbie del deserto del Thar racchiudono queste informazioni e ci permettono di raccontare una storia di complessa evoluzione climatica.
Quali implicazioni hanno questi risultati per la comprensione dei cambiamenti climatici passati e futuri nella regione del Thar e nel contesto globale?
(Usman) Le conclusioni a cui arriviamo suggeriscono un forte controllo del monsone estivo sul trasporto dei sedimenti attraverso l’erosione fluviale e l’azione eolica, influenzando il paesaggio della pianura tra l’Indo e il Punjab nel moderno Pakistan. Questa terra è il mio luogo di nascita e l'impatto del cambiamento climatico si può osservare ogni anno con continue ondate di calore e numerosi eventi alluvionali, come ad esempio il disastroso evento alluvionale causato dal monsone estivo del 2022 che ha colpito più di 33 milioni di persone.
L’ultimo report dell’IPCC Intergovernmental Panel on Climate change 6th report pone un accento su come il cambiamento climatico sarà causa di un maggior numero di eventi estremi in Pakistan. In particolare, si evidenzia come ci sia un’alta confidenza nelle stime che prevedono un intensificarsi di eventi piovosi forti e intensi. Le maggiori temperature estive andranno inoltre a comportare un maggior contrasto termico tra il mare e il continente, favorendo ancor di più l’intensificarsi del monsone estivo. Per noi scienziati è doveroso dunque cercare di indagare l’evoluzione climatica del nostro pianeta e le sabbie del Deserto del Thar ci permettono di farlo.
