Chiamando 100 la quantità di calore che ogni emisfero della terra riceve in un anno, di queste 100 unità esso ne riceve 63 nella stagione estiva, e 37 nella stagione invernale. Ma per effetto dell’eccentricità dell’orbita terrestre queste stagioni non hanno una eguale durata: l’emisfero boreale, che ha il solstizio invernale presso a poco nel punto dell’orbita più vicino al sole (perielio) e l’estivo nel più remoto (afelio), ha 186 giorni estivi contro 179 invernali: per l’emisfero australe si verifica naturalmente l’opposto. Così l’emisfero boreale riceve 63 unità di calore in 186 giorni, e 37 in 179, mentre l’australe ne riceve 63 in 179 e 37 in 186; e quindi la media giornata estiva è pel primo meno calda che pel secondo, mentre la media giornata invernale è più calda.
Questa differenza fra i due emisferi ora non è rilevabile (benchè non ne manchi qualche indizio), perchè la prevalenza degli oceani nell’emisfero australe esercita tale effetto moderatore delle variazioni termiche, che un così piccolo incremento dell’escursione annua vi si smarrisce; ma certamente quando per lo spostamento degli equinozii l’emisfero boreale si troverà di qui a circa tredici mila anni ad avere l’inverno in afelio e l’estate in perielio, se sarà mantenuta l’attuale distribuzione dei continenti, la differenza potrà essere abbastanza rilevante, essendo la temperatura media invernale di qualche grado inferiore all’attuale e l’estiva di altrettanto superiore. E quando l’eccentricità dell’orbita terrestre era tre volte l’attuale, come lo era circa 100,000 anni sono, la differenza doveva essere altrettante volte maggiore, ossia l’inverno doveva essere di 4 o 5 o più gradi più freddo dell’attuale e l’estate di altrettanto più caldo. Questo nell’ipotesi che gli elementi meteorologici non compensino in parte la differenza, come certamente la compenserebbero, perchè è ufficio principale dei movimenti convettivi dell’atmosfera e dell’oceano di attutire le differenze e le variazioni di temperatura.
La possibilità di produrre un mutamento climatologico colla variazione dell’eccentricità orbitale della terra, combinata colla inversione degli aspidi, parmi adunque innegabile. Il Croll e i suoi numerosi seguaci ne esagerarono invero la portata con un ragionamento che il nostro Schiaparelli dimostrò fin dal 1868 fallace[44] e che, nonostante tale dimostrazione (rimasta a dir vero affatto ignorata in Inghilterra, come quasi tutte le cose italiane), e la confutazione fattane nel 1886 dal Woeikof[45], trova ancora buon accoglimento in opere di autori sommi come il Ball, il Wallace e il Geikie. Il ragionamento è in breve il seguente.
Nel lungo inverno boreale in afelio corrispondente a un periodo di grande eccentricità la distanza della terra dal sole era sensibilmente maggiore di quel che lo è ora coll’inverno in perielio, e quindi la radiazione solare era, secondo la legge dell’inversa dei quadrati delle distanze, ancor più sensibilmente minore. Croll calcola che nel giorno centrale dell’inverno la diminuzione doveva essere nientemeno che del 16% minore della radiazione attuale. Ora la radiazione solare serve a mantenere la terra a una temperatura assai maggiore di quella dello spazio vuoto dove la terra si move. Croll ammette senz’altro che questa temperatura dello spazio sia stata misurata esattamente da Pouillet, Herschel ed altri in circa -150° C; l’aumento di temperatura prodotto dalla radiazione solare in un punto qualsiasi della terra, p. es. in Inghilterra, dove la temperatura media è di circa 5° C, è di 155° C´. Alla variazione di 16/100 della causa deve corrispondere una variazione proporzionale nell’effetto: l’Inghilterra doveva avere quindi la minima temperatura invernale nientemeno che di 25° C. inferiore all’attuale. E l’inverno di tanto più freddo durava molti giorni più dell’attuale, cioè 199 giorni invece di 179.
Non contenti di questa conclusione i Crolliani ricorrono anche all’azione indiretta del raffreddamento così ottenuto (e della grande massa di ghiaccio che secondo loro esso doveva generare) sui venti e sulle correnti oceaniche, che dovevano essere perturbate e deviate in modo da aumentare ancora il raffreddamento stesso, con un concatenamento di cause e di effetti che si rincalzano vicendevolmente, contro i principii fondamentali della fisica e della fisiologia, secondo i quali ogni causa perturbatrice di uno stato d’equilibrio stabile provoca sempre in natura dei fenomeni secondari a difesa di questo stato.
Non è qui il caso di ripetere tutti gli argomenti addotti da Schiaparelli, Woeikof, Newcomb ed altri contro questa troppo ardita teoria. Assai recentemente il sig. E. P. Culverwell ebbe il merito di risollevare la questione in Inghilterra[46], e la vivacità di polemica che le sue brevi osservazioni hanno suscitato[47] dimostra quanto tenace sia in quel paese l’attaccamento a un’idea una volta accettata. L’argomento suo fondamentale fu già addotto dallo Schiaparelli; ma il sig. Culverwell, che certamente ciò ignorava, lo svolse in forma meglio accessibile al pubblico inglese. Egli dimostra che l’intensità della radiazione solare nel cuore di un inverno in afelio quando l’eccentricità dell’orbita terrestre era in un periodo di massimo era per ogni parallelo quella che è attualmente per un parallelo di 2° o 3° più a nord: così i paralleli 43°, 52°, 61°, 70°, ecc., ricevono ora nel giorno centrale dell’inverno la quantità di calore che in un periodo di grande eccentricità ricevevano i paralleli 40°, 50°, 60°, 70°. Ciò equivale a supporre, per usare il paragone che rese forse più accessibile l’argomento in Inghilterra, che se in Cornovaglia cadesse la quantità di calore solare che ora cade nella contea di York si dovrebbe avere in Inghilterra un’invasione glaciale[48].
Tuttavia questo taglio radicale fatto ai calcoli del Crolliani non rimove interamente l’ipotesi fondamentale. Quei calcoli erano imposti dalla necessità di spiegare un raffreddamento fortissimo quale si credeva da Croll necessario a spiegare il fenomeno glaciale, ch’egli non ammetteva ancora d’origine alpina, ma riteneva dovuto esclusivamente alla permanenza delle nevi invernali. Ora che, come si è visto, il riallacciamento del fenomeno glaciale alle variazioni dei ghiacciai alpini ha ridotto a soli 4 o 5 gradi il raffreddamento necessario, la riduzione anche dei possibili effetti di un aumento di eccentricità potrebbe considerarsi piuttosto come un argomento in favore che un’obbiezione all’ipotesi di Croll.
Noi abbiamo veduto che le attuali alternative del clima rispondono a variazioni di meno di 1° nella temperatura media; non si può quindi escludere a priori che una variazione di parecchi gradi nella escursione annua della temperatura possa avere effetti climatologici straordinari. Il nodo dell’argomento sta nel dimostrare se questi effetti sarebbero appunto quelli che possono giustificare un’invasione dei ghiacciai alpini. Ora tutto il ragionamento da noi svolto fin qui porta a concludere negativamente: che cioè un aumento dell’escursione annua, rappresentato da una maggiore temperatura estiva, e da una minore temperatura invernale si dimostra, tanto in linea di fatto che in linea di teoria, favorevole non a una espansione ma ad un ritiro dei ghiacciai alpini.
In linea di fatto, perchè si è visto che le più recenti espansioni dei ghiacciai corrispondevano a periodi freddo-umidi del clima, nei quali l’escursione annua della temperatura dovette essere minore del suo valor medio; mentre i periodi di ritiro corrispondevano a periodi caldo-asciutti nei quali l’escursione annua della temperatura era maggiore della media.
In linea di teoria, perchè anche ammesso che un inverno di 2° o 3° C. più freddo del normale debba essere anche sensibilmente più nevoso (benchè un largo confronto dei climi attuali darebbe piuttosto una conclusione contraria), un aumento di 2° o 3° gradi nella temperatura estiva produrrebbe certamente uno scioglimento tanto più copioso dei ghiacci da consumare di gran lunga la maggiore provvista di nevi invernali.