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Cosa sono i "tipping points" nel sistema climatico?

MeteoSvizzera-Blog | 30 settembre 2023
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Le domande che frequentemente vengono poste ai meteorologi in sala previsione o durante le presentazioni sul tema dei cambiamenti climatici è la seguente: abbiamo già raggiunto il punto di non ritorno? In caso negativo, ci siamo vicini? In un clima che cambia, dove gli effetti negativi sono talvolta molto tangibili anche da parte del profano, la domanda è più che lecita. Prendendo spunto da un articolo pubblicato dal servizio meteorologico inglese MetOffice, in questo blog andiamo a vedere un po' più da vicino in cosa consistono questi "punti di non ritorno", citando qualche esempio del sistema climatico del nostro pianeta.

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Nel contesto della scienza del clima, con "tipping point" s'intende come un punto di cambiamento senza possibilità di ritorno alle condizioni iniziali in modo naturale. Nel linguaggio comune effettivamente lo si potrebbe indentificare come "un punto di non ritorno". Essi sono identificati come delle soglie critiche nel sistema terrestre o nei processi fisico-chimici correlati. Superate queste soglie, ci si può attende dei cambiamenti improvvisi, sostanziali o addirittura drammatici e irreversibili. A cosa ci si riferisce? Per esempio ad alcuni dei più grandi sistemi del pianeta Terra, come per esempio la calotta glaciale antartica o la foresta amazzonica. Le conseguenze socio-economiche che derivano dal superamento di queste soglie potrebbero essere molto importanti. Inoltre il superamento di una di queste soglie critiche, potrebbe automaticamente rendere possibile il superamento di altre soglie in altrettanti sistemi dell'atmosfera, dell'idrosfera, della litosfera o della biosfera.

Un punto di svolta climatico potrebbe essere causato da eventi straordinari. Considerando la storia del nostro pianeta, imponenti eruzioni vulcaniche o la caduta di asteroidi posso essere presi, nella loro drammaticità ed eccezionalità, come esempi. Anche il riscaldamento globale non è esente però dall'intaccare alcuni delicati equilibri nel sistema Terra. E non parliamo solo di possibili scenari simulati dai modelli climatologici: oramai alcuni processi che si sono innescati nel corso degli ultimi decenni sono tangibili e misurabili.

Il rapporto di sintesi AR6 del Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico (IPCC), pubblicato nel marzo 2023, evidenzia che la probabilità e le conseguenze di cambiamenti bruschi e/o irreversibili nel sistema climatico aumenteranno con l'ulteriore aumento delle temperature a livello globale. La vita come la conosciamo oggi si trova in un delicato equilibrio con il sistema climatico attuale. La resilienza, l'adattamento sono facoltà che alcune specie dispongono in modo naturale, alcune più di altre. È immaginabile però che importanti e improvvisi cambiamenti nel sistema climatico vadano ad aumentare i rischi di estinzione di talune specie o di un'irreversibile perdita di biodiversità negli ecosistemi.

Primo esempio di tipping point: fusione delle calotte glaciali

Le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide sono sostenute dalla terraferma. Con l'aumento globale delle temperature, molto marcato nella regione artica, l'acqua di fusione si riversa nell'oceano. Questo processo innalza il livello del mare a livello globale, con evidenti conseguenze sulle comunità costiere. Il rapporto AR6 afferma che, con un aumento di temperatura media a livello globale tra 2°C e 3°C, nei decenni successivi si verificherà un'accelerazione della fusione del ghiaccio in Groenlandia e dell'Antartide occidentale. La destabilizzazione della calotta glaciale dell'Antartide occidentale potrebbe portare all'innalzamento del livello del mare di un ulteriore metro, oltre al probabile innalzamento stimato tra 0.3 e 1 metro entro il 2100 (riferimento: capitolo 9 - Ocean, Cryosphere and Sea Level Change dell'IPCC AR6).

Secondo esempio di tipping point: deperimento della foresta amazzonica

La foresta amazzonica ha un ruolo importante nella regolazione del clima regionale e globale. Un generale deperimento o perdita della di questa foresta potrebbe condurre a numerose conseguenze, tra cui molti rischi per la biodiversità regionale, la sicurezza alimentare, la produzione di energia idroelettrica oltre ad ulteriormente accentuare il riscaldamento globale. L'Amazzonia è sottoposta a una serie di pressioni antropiche (indotte dall'uomo), tra cui il disboscamento diretto, il generale degrado dello stato della foresta e i cambiamenti climatici.

La foresta svolge un ruolo di autosostentamento, contribuendo a mantenere le precipitazioni regionali a livelli più elevati, restituendo l'umidità all'atmosfera attraverso l'evapotraspirazione e limitando la diffusione degli incendi. Ciò significa che quando una porzione di foresta ha raggiunto un certo livello di degrado, il conseguente calo delle precipitazioni e l'aumento della diffusione degli incendi potrebbero impedire la ricrescita della vegetazione allo stato originale, anche se tutte le pressioni antropiche fossero rimosse.

Si ritiene che la parte sud-sudorientale della foresta amazzonica sia particolarmente a rischio, a causa dell'elevata attività umana in quella regione. Una ricerca pubblicata all'inizio di quest'anno su Science fornisce un esame dettagliato delle cause e conseguenze della scomparsa o della perdita di foreste e del generale degrado della vegetazione nel bacino amazzonico.

Terzo esempio di tipping point: rallentamento della circolazione di ribaltamento meridionale dell'Atlantico

La circolazione di ribaltamento meridionale dell'Atlantico (AMOC) è un sistema di correnti oceaniche nell'Oceano Atlantico. Consiste in un flusso in direzione nord di acqua salina calda negli strati superficiali dell'Atlantico, e da un flusso in direzione sud di acqua fredda in profondità. Un forte indebolimento o un collasso (che la renderebbe molto debole) dell'AMOC potrebbe avere conseguenze devastanti, causando un raffreddamento nell'Atlantico settentrionale, grandi cambiamenti nella distribuzione delle precipitazioni, generali cambiamenti delle condizioni meteorologiche tipiche di varie regioni con significative conseguenze sugli ecosistemi e sulle attività umane.

Il cambiamento climatico potrebbe indebolire l'AMOC riducendo la quantità di acqua fredda che si sposta verso le profondità oceaniche alle alte latitudini. Il riscaldamento atmosferico, l'aumento delle precipitazioni allo stato liquido nelle regioni polari e la fusione dei ghiacci rendono l'acqua oceanica superficiale più leggera, riducendo la sua capacità di affondare alle alte latitudini e indebolendo quindi l'AMOC. In determinate condizioni, questo indebolimento può essere irreversibile, quindi l'AMOC potrebbe non riprendersi nemmeno se il riscaldamento globale subisse un'interruzione o venisse addirittura "invertito". Il rapporto IPCC AR6 ha giudicato che, sebbene un indebolimento dell'AMOC entro il 2100 sia molto probabile (confidenza alta), un suo probabile collasso potrebbe anche non avvenire (confidenza media).

Maggiori informazioni li potete trovare nei due blog di MeteoSvizzera pubblicati recentemente:

https://www.meteosvizzera.admin.ch/chi-siamo/meteosvizzera-blog/it/2023/09/atlantico-del-nord-correnti-oceaniche-parte1.html

https://www.meteosvizzera.admin.ch/chi-siamo/meteosvizzera-blog/it/2023/09/atlantico-nord-parte2-ondata-calore-oceanico.html

L'importanza di rimanere lontani dai "punti di non ritorno"

Un recente studio, condotto dal Dr. Richard Wood del MetOffice, ha sottolineato la necessità di approfondire la ricerca su questi eventi, che sono considerati a bassa probabilità di verificarsi, ma che, se si verificassero, potrebbero causare conseguenze devastanti. Anche se non sappiamo esattamente quando potrebbe verificarsi un punto di svolta, sappiamo che il rischio di raggiungere tali soglie di criticità aumenta con l'aumento della temperatura media globale. La riduzione delle emissioni di gas serra è fondamentale per limitare il riscaldamento, il che ci aiuterebbe a evitare le peggiori conseguenze del cambiamento climatico, comprese quelle che potrebbero essere correlate al raggiungimento dei punti critici. Allo stesso tempo, dobbiamo adattarci ai cambiamenti che stiamo già osservando e a quelli previsti nei prossimi decenni: oltre alla mitigazione, un certo grado di adattamento sarà più che necessario per limitare il più possibile gli effetti negativi dovuti ai cambiamenti del clima.

Il seguente Blog è stato tradotto e adattato da un articolo pubblicato dal servizio meteorologico inglese MetOffice l'11 settembre 2023. L'articolo originale (in inglese) è accessibile al seguente link.

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