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Atlantico del Nord - prima parte: una corrente oceanica che trasporta energia

MeteoSvizzera-Blog | 18 settembre 2023
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Le correnti oceaniche nell'Atlantico del Nord ci regalano un clima mite in Europa. Come funziona il trasporto di calore nell'oceano e come potrebbe cambiare in futuro? In un post del blog diviso in due parti, esploriamo queste domande. In questa prima parte, spieghiamo il contesto della circolazione oceanica. Nella seconda parte, presenteremo i fatti relativi alle temperature oceaniche attualmente molto calde.

  • Clima

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Un nastro trasportatore globale nell'oceano

Rispetto a regioni del Nord analoghe, come il Canada o la Russia, in Europa il clima è molto più mite. Per esempio, le palme possono crescere in Scozia, mentre alla stessa latitudine del Canada prosperano solo muschi e licheni. Ciò è dovuto in gran parte alle correnti oceaniche dell'Atlantico. Vogliamo dare un'occhiata più da vicino alla circolazione meridiana atlantica (AMOC) e capire come questa influenza il nostro clima in Europa.

L'AMOC trasporta l'acqua calda dalle zone vicine all'equatore fino a noi in Europa. Fa parte della cosiddetta circolazione termoalina, ancora più grande, che si estende su tutto il globo. A volte viene anche chiamata "nastro trasportatore globale". La circolazione termoalina è guidata dalle differenze di densità dell'acqua marina. Queste sono causate dalle diverse temperature dell'acqua e dalle variazioni di salinità. Come mostrato nella Figura 1, l'AMOC scorre dapprima verso nord lungo la costa orientale delle Americhe in superficie (in rosso) prima di virare verso nord-est all'altezza della Florida e garantire un clima relativamente caldo e umido in Europa.

L'acqua, se più calda, cede parte della sua energia termica all'atmosfera, raffreddandosi a sua volta. È importante notare che la maggior parte dell'atmosfera è più fredda dell'oceano solo in inverno. L'effetto dell'AMOC è quindi importante per il clima in Europa, soprattutto in inverno. Inoltre, una parte dell'acqua evapora nelle zone subtropicali, causando un aumento della salinità man mano che la corrente si sposta verso nord. Una volta raggiunte le alte latitudini, l'acqua è ormai fredda e salata e quindi molto densa: si inabissa quindi in profondità. Come corrente fredda, torna quindi a sud lungo la costa orientale dell'America, fino a 3000 m di profondità, per poi risalire verso la superficie verso l'Antartide e in altre regioni costiere.

Come i cambiamenti climatici influenzano la circolazione

L'AMOC fa parte della circolazione globale (Figura 1). Si tratta di una circolazione di grandi dimensioni che dipende in gran parte dall'affondamento dell'acqua nell'Atlantico settentrionale e che quindi guida l'intera circolazione. Un altro importante motore della circolazione oceanica globale è l'Oceano Meridionale. Tuttavia, questo aspetto non sarà trattato ulteriormente in modo specifico in questo capitolo. Con il cambiamento climatico, tuttavia, nell'Atlantico settentrionale stanno cambiando due importanti fattori che sono cruciali per lo sprofondamento:

  • La temperatura dell'aria: aumenta, il che significa che l'oceano può cedere meno energia termica all'atmosfera. L'acqua rimane più calda e quindi meno densa.
  • La salinità: ampie parti delle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Artico si stanno fondendo. L'acqua di fusione si riversa nell'Atlantico settentrionale. Inoltre, le precipitazioni aumentano a causa dell'atmosfera più calda. Entrambi portano più acqua dolce nell'Atlantico settentrionale, dove diluisce la salinità dell'oceano e rende l'acqua meno densa.

Questi fattori fanno sì che meno acqua si inabissa in profondità e che l'AMOC si indebolisce. Ciò significa a sua volta che meno acqua salata da sud raggiunge il Nord Atlantico. Questo indebolisce ulteriormente la corrente. La ricerca ha dimostrato che è possibile che l'AMOC diventi molto debole o si fermi del tutto ("collasso") in determinate circostanze. Le ricostruzioni del clima del passato indicano che le brusche fluttuazioni climatiche durante il passato periodo freddo sono state accompagnate da forti cambiamenti nell'AMOC.

Conseguenze di un indebolimento dell'AMOC

Un rallentamento della circolazione ha un impatto sul nostro clima. A causa della riduzione dell'apporto di acqua calda subtropicale, il Nord Atlantico si raffredda. Un raffreddamento locale dell'Atlantico settentrionale si osserva già oggi (vedi Figura 2). In presenza di acque più fredde, si verifica di conseguenza una minore evaporazione e quindi minori precipitazioni in Europa.

Il cambiamento nella distribuzione della temperatura dell'Atlantico può anche influenzare i sistemi meteorologici su larga scala, come il monsone indiano o le precipitazioni nella zona del Sahel. Inoltre, una corrente più debole lungo la costa orientale dell'America porta a un aumento del livello del mare in questa regione. Inoltre, un rallentamento dell'AMOC porta a un minore assorbimento di CO2 da parte degli oceani, in quanto viene trasportata in quantità minori nelle profondità oceaniche.

Cosa ci riserva il futuro?

Il Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico IPCC scrive nel suo 6° Rapporto mondiale sul clima del 2021 che è molto probabile (90-100%) che l'AMOC si indebolisca nel XXI secolo, anche con una forte azione sul clima. La forza dell'indebolimento rimane incerta. La Figura 3 mostra come cambia l'AMOC con l'aumento della temperatura. Le incertezze sono molto ampie, ma i modelli mostrano una diminuzione mediana dell'AMOC di circa il 20% se l'obiettivo climatico di Parigi di un riscaldamento di 1,5°C viene raggiunto. L'IPCC indica una fiducia media nell'affermazione che l'AMOC non collasserà prima del 2100.

Le osservazioni dirette dell'AMOC sono disponibili solo dal 2004, un periodo troppo breve per poter fare affermazioni sullo sviluppo dell'AMOC. Tuttavia, i ricercatori utilizzano altri indicatori, come le temperature oceaniche o i sedimenti sul fondo dell'oceano. Ci sono indicazioni di un rallentamento e di una destabilizzazione dell'AMOC, che sarebbero segnali di allarme di un collasso. Ad ogni modo, per poter fare affermazioni affidabili sullo stato e l'evoluzione dell'AMOC, è necessario continuare le misurazioni nell'Atlantico settentrionale e raccogliere più dati. Nella prossima parte (la cui pubblicazione è prevista per il 23 settembre 2023), esamineremo come ciò si concilia con le temperature oceaniche molto calde di quest'estate.

Fonti (D/E)

  • Wei Liu et al., Climate impacts of a weakened Atlantic Meridional Overturning Circulation in a warming climate. Sci. Adv. 6, eaaz4876 (2020). DOI:10.1126/sciadv.aaz4876
  • Jackson, L.C., Kahana, R., Graham, T. et al. Global and European climate impacts of a slowdown of the AMOC in a high resolution GCM. Clim Dyn 45, 3299–3316 (2015). DOI
  • Kuhlbrodt, T., Griesel, A., Montoya, M., Levermann, A., Hofmann, M., and Rahmstorf, S. (2007), On the driving processes of the Atlantic meridional overturning circulation, Rev. Geophys., 45, RG2001, doi:10.1029/2004RG000166.
  • Boers, N. Observation-based early-warning signals for a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Nat. Clim. Chang. 11, 680–688 (2021). DOI
  • New York Times Artikel über die Ozeanzirkulation im Atlantik
  • Spiegel-Kommentar zu aktuellen Geschehnissen im Nordatlantik von Experte Stefan Rahmstorf

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