I cambiamenti climatici globali

Il clima sta cambiando nel mondo intero. Una serie di indicatori lo dimostra in modo impressionante e senza dubbi. Una buona parte del riscaldamento osservato dal 1850 è da ricondurre alle attività umane e in particolare alle emissioni di gas a effetto serra. Gli scenari climatici per il futuro mettono in evidenza l’ulteriore aumento della temperatura globale e gli effetti su molti altri aspetti del clima. Anche la Svizzera è toccata da questa evoluzione. Per contenere il futuro incremento della temperatura globale sono necessari sforzi significativi atti a ridurre le emissioni di gas serra.

Il clima della Svizzera è variato e determinato dalla particolare conformazione orografica delle Alpi. Nel contempo esso è parte integrante di un sistema sovraregionale e globale. Le evoluzioni mondiali influenzano pertanto anche i cambiamenti climatici in Svizzera.

I cambiamenti climatici globali dal 1850

Su scala globale, come pure in Svizzera, il riscaldamento della superficie dall’inizio delle misurazioni sistematiche attorno al 1850 è innegabile. Esso ammonta a circa 1 °C (fig. 1). Le temperature medie degli ultimi tre decenni sono risultate progressivamente più elevate di quelle di tutti i decenni precedenti a partire dal 1850. Le attuali temperature possono essere considerate estreme anche in un contesto a lungo termine: secondo le stime dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), sull’emisfero boreale il periodo 1983-2012 è risultato probabilmente il periodo di 30 anni più caldo degli ultimi 1400 anni. Questo nonostante nel Medioevo vi siano stati temporanei periodi caldi in alcune regioni della Terra con, in parte, temperature simili a quelle attuali.

In base alle attuali conoscenze scientifiche, l’aumento della temperatura osservato dalla metà del XIX secolo è in gran parte di origine antropica. I fattori d’influsso naturali, come ad es. le variazioni dell’attività solare o le eruzioni vulcaniche, non spiegano questo incremento (fig. 2). Esso è chiaramente dovuto all’aumento della concentrazione di gas a effetto serra nell’atmosfera, in particolare all’incremento del tasso di biossido di carbonio (CO2) in seguito all’utilizzo di combustibili fossili. La figura 3 mostra l’evoluzione della concentrazione di CO2 nell’atmosfera dal 1958, rilevata presso l’osservatorio sul vulcano Mauna Loa (nelle Hawaii). Un modello stagionale chiaro, che è da ricondurre soprattutto al ciclo vegetativo annuale, in cui predomina un forte trend positivo a lungo termine. Poiché l’osservatorio è situato in una posizione isolata priva di influssi locali e contraddistinta da una mescolanza generalmente buona di CO2 nella bassa atmosfera, queste misurazioni costituiscono una buona approssimazione della concentrazione globale di CO2. Di conseguenza oggi essa risulta pari a circa 400 ppm (parts per million, una molecola di CO2 per un milione di molecole complessive di aria asciutta) rispetto a circa 320 ppm all’inizio degli anni 1960. Questa concentrazione può sembrare esigua, ma come altri gas in tracce, il CO2 è un gas con un forte potenziale di contributo all’effetto serra e un notevole influsso sul bilancio radiativo terrestre. Le ricostruzioni effettuate grazie alle analisi delle carote di ghiaccio dimostrano che negli ultimi 800’000 anni le concentrazioni di gas a effetto serra non sono mai state così elevate e che esse costituiscono un massimo assoluto di questo lungo periodo di tempo (Quinto rapporto di valutazione dell’IPCC.

 

L’incremento descritto della temperatura media globale in prossimità della superficie non è l’unica conseguenza delle aumentate concentrazioni di gas a effetto serra. Infatti, vi sono una serie di ulteriori grandezze che sono correlate direttamente e indirettamente alla temperatura media globale. La figura 4 ne illustra una selezione. Oltre al chiaro aumento della temperatura dell’aria in prossimità della superficie terrestre e marina, anche la temperatura media dell’aria di tutta la bassa atmosfera (la troposfera) mostra un incremento evidente. La stessa cosa vale per la temperatura della superficie marina, il contenuto termico degli oceani e il livello medio globale dei mari. La neve e i ghiacci sono ampiamente condizionati dall’aumento della temperatura e sono contraddistinti da un’importante riduzione. Questi e ulteriori indicatori non lasciano dubbi sul fatto che ci troviamo attualmente in un periodo con un evidente e rapido riscaldamento globale.

Come sarà il futuro?

Per analizzare i cambiamenti climatici del passato possiamo basarci sulle osservazioni e sulle ricostruzioni. Per quel che riguarda il futuro non disponiamo di queste informazioni e un semplice aggiornamento dei trend passati risulta critica in un sistema con condizioni quadro che mutano. Come possiamo allora ipotizzare come sarà il clima in futuro?

A tale scopo si fa ricorso a simulazioni dei modelli climatici. Come per le previsioni del tempo, questi modelli informatici ampi e basati su leggi fisiche descrivono i processi dell’atmosfera e di altre componenti del sistema climatico, come pure le loro interazioni.

Il clima nel mondo intero

Se i modelli sono collaudati in base all’evoluzione climatica osservata, essi possono essere utilizzati per proiezioni climatiche. In questo contesto si effettuano ipotesi sull’evoluzione futura delle emissioni globali di gas a effetto serra. Le simulazioni dei modelli mostrano quindi gli effetti dell’incremento delle concentrazioni di gas serra sulle svariate grandezze, come ad esempio sulla temperatura media globale, sul regime delle precipitazioni o sul livello globale dei mari. Di regola, a tale scopo, un intero Ensemble o insieme di svariati modelli climatici (ossia una serie di modelli diversi) è calcolato in base allo stesso scenario di emissioni. A dipendenza del modello utilizzato, si ottengono risultati diversi ed è possibile stimare le rispettive incertezze.

La figura 5 riporta la proiezione dell’aumento globale della temperatura entro il 2100, insieme alla dispersione risultante dai modelli utilizzati (superfici ombreggiate nel grafico in alto, risp. colonne sul lato destro). Risulta evidente la forte dipendenza dalle future emissioni di gas a effetto serra (in rosso, per rapporto all’evoluzione in blu). Con lo scenario peggiore RCP8.5 (incremento continuo delle emissioni di gas a effetto serra) la temperatura media aumenterà di circa 4 °C. Con lo scenario CP2.6, che ipotizza misure tempestive e incisive per ridurre le emissioni globali, l’aumento della temperatura rispetto a oggi è limitato a circa 1 °C. Aggiungendo il riscaldamento verificatosi dalla metà del XIX secolo, ciò consentirebbe di rispettare il tanto discusso obiettivo dei 2 gradi. Le rispettive proiezioni per l’innalzamento del livello dei mari (grafico in basso) variano da circa +0,4 metri (valore medio secondo lo scenario RCP2.6) a +0,6 metri (valore medio secondo lo scenario RCP8.5).

Così come per i trend del passato, anche i futuri cambiamenti climatici varieranno molto da una regione all’altra. Le tendenze delle medie globali descritte non valgono quindi per tutte le regioni della Terra. La figura 6 illustra la distribuzione spaziale della variazione della temperatura e delle precipitazioni pronosticata fino alla fine del XXI secolo, per i due scenari di emissione RCP2.6 (a sinistra) e RCP8.5 (a destra). Un riscaldamento relativamente forte è previsto per le alte latitudini, soprattutto a causa del ritiro della banchisa e delle superfici innevate stagionalmente (polar amplification). Diversi modelli concordano ampiamente con questo scenario (regioni punteggiate). In generale la terraferma, soprattutto all’interno dei continenti, si riscalda generalmente di più rispetto agli oceani, il cui riscaldamento è più lento. Entrambi gli scenari di emissione mostrano distribuzioni spaziali qualitativamente simili, ma con valori quantitativi nettamente diversi. Con lo scenario peggiore RCP8.5 si prevede in parte un riscaldamento di oltre 7 °C, mentre con lo scenario RCP2.6 l’aumento della temperatura pronosticato risulta inferiore a 2 °C in ampie zone della superficie terrestre.

Con lo scenario peggiore RCP8.5 il modello spaziale della variazione delle precipitazioni medie annuali ipotizza aumenti evidenti alle alte latitudini e, con alcune eccezioni, lungo l’Equatore. Per molte regioni subtropicali, come pure per l’area del Mediterraneo, si prevedono riduzioni. In generale, per quel che riguarda il modello spaziale della variazione delle precipitazioni, la discordanza tra i singoli modelli è tuttavia nettamente superiore che per la temperatura (estese superfici tratteggiate). Con RCP2.6 i segnali di variazione pronosticati sono esigui, ma con lo scenario peggiore RCP8.5 possono superare il -30%, rispettivamente il +50%.

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