James Croll

In geologia gli effetti da spiegare si sono quasi tutti già verificati, mentre in queste altre scienze gli effetti che si stanno effettivamente verificando devono essere spiegati.

James Croll era uno scienziato scozzese del XIX secolo che sviluppò una teoria della variabilità climatica basata su cambiamenti nell'orbita terrestre.

Vita

James Croll nacque nel 1821 nella fattoria di Little Whitefield, vicino a Wolfhill nel Perthshire, Scozia, figlio di David Croll, muratore, e di sua moglie Janet Geddes. NO1733. Era principalmente autodidatta. A 16 anni divenne apprendista carpentiere a Collace vicino a Wolfhill, e poi a causa di problemi di salute commerciante di tè a Elgin, Moray. Nel 1848 sposò Isabella Macdonald, figlia di John Macdonald e Annabella Sime, di Forres.

Negli anni '50 dell'Ottocento gestiva un albergo della temperanza a Blairgowrie, e poi fu agente assicurativo a Glasgow, Edimburgo e Leicester. Nel 1859 divenne custode del museo della Andersonian University a Glasgow. Fu in grado di utilizzare la biblioteca dell'università per accedere ai libri, e insegnò a se stesso fisica e astronomia per sviluppare le sue idee.

Dal 1864, Croll corrispondeva con Sir Charles Lyell sui collegamenti tra le ere glaciali e le variazioni nell'orbita terrestre. Teorizzò che i cambiamenti nell'orbita terrestre potessero causare la deviazione della Corrente del Golfo, portando meno calore verso l'Artico. Più ghiaccio avrebbe quindi portato a più luce solare riflessa, causando un ciclo di retroazione. Le sue idee furono pubblicate nel Philosophical Magazine nel 1864, attribuite a "James Croll, Anderson's University". Questo portò a una posizione nell'ufficio di Edimburgo del Geological Survey of Scotland, come custode di mappe e corrispondenza, dove il direttore, Sir Archibald Geikie, incoraggiò la sua ricerca. Pubblicò una serie di libri e articoli che "erano all'avanguardia della scienza contemporanea", incluso Climate and Time, in Their Geological Relations nel 1875. Corrispose con Charles Darwin sull'erosione dei fiumi.

Nel 1876 fu eletto Fellow della Royal Society e ricevette una laurea onoraria dalla University of St Andrews. Si ritirò nel 1880 a causa di cattive condizioni di salute, e morì il 15 dicembre 1890 al 5 Pitcullen Crescent, Perth, Scozia. Fu sepolto in un sepolcro di famiglia a Cargill, Perthshire.

Teoria delle ere glaciali

Croll fu il principale sostenitore di una teoria dei cambiamenti climatici basata sull'astronomia nel diciannovesimo secolo. Utilizzando formule per le variazioni orbitali sviluppate da Urbain Le Verrier che avevano portato alla scoperta di Nettuno, Croll sviluppò una teoria degli effetti delle variazioni dell'orbita terrestre sui cicli climatici. La sua idea era che le diminuzioni della luce solare invernale avrebbero favorito l'accumulo di neve, e per la prima volta collegò questo all'idea di un feedback positivo ghiaccio-albedo per amplificare le variazioni solari. Croll sostenne inoltre che l'accumulo di neve avrebbe cambiato il modello dei venti alisei, portando alla deflessione di correnti calde come la Corrente del Golfo, e infine a un'era glaciale autosostenuta. Suggerì che quando l'eccentricità orbitale è alta, gli inverni tenderanno a essere più freddi quando la Terra è più lontana dal sole in quella stagione e quindi, che durante periodi di alta eccentricità orbitale, le ere glaciali si verificano su cicli di 22.000 anni in ogni emisfero, e si alternano tra gli emisferi meridionale e settentrionale, durando circa 10.000 anni ciascuno.

La teoria di Croll prevedeva ere glaciali multiple, asincrone negli emisferi settentrionale e meridionale, e che le ultime ere glaciali dovessero essersi concluse circa 80.000 anni fa. Le prove stavano proprio allora emergendo di ere glaciali multiple, e i geologi erano interessati a una teoria per spiegarlo. I geologi allora non erano in grado di datare i sedimenti con sufficiente precisione per determinare se la glaciazione fosse sincrona tra gli emisferi, anche se le prove limitate più indicavano verso sincronicità che no. Più crucialmente, le stime del tasso di recessione delle Cascate del Niagara indicavano che l'ultima era glaciale si era conclusa 6.000-35.000 anni fa – un ampio intervallo, ma sufficiente per escludere la teoria di Croll, per coloro che accettavano le misurazioni.

Il lavoro di Croll fu ampiamente discusso, ma verso la fine del XIX secolo, la sua teoria fu generalmente screditata. Tuttavia, l'idea di base delle variazioni di insolazione forzate orbitalmente che influenzano le temperature terrestri – ora nota generalmente come cicli di Milankovitch – fu ulteriormente sviluppata da Milutin Milankovitch e infine, in forma modificata, trionfò nel 1976.

Opere

• 1857: The Philosophy of Theism
• 1875: Climate and Time, in Their Geological Relations
• 1885: Climate and Cosmology
• 1889: Stellar Evolution and Its Relations to Geological Time
• 1896: pubblicazione postuma di Autobiographical Sketch of James Croll, With Memoir of His Life and Work, a cura di J. C. Irons