Clima che cambia ed eventi estremi

Nell’agosto 2017 l’uragano Harvey, stazionando sul Texas sud-orientale, ha devastato la regione di Houston. Nelle settimane seguenti, l’uragano Irma si è spostato sulla Florida, mentre Maria ha colpito Portorico. L’anno 2017 ha contrassegnato il record dei danni causati dai cicloni tropicali americani.
Per decenni i ricercatori del clima, facendo uso di modelli matematici, hanno previsto che il riscaldamento dell’oceano e dell’atmosfera avrebbe probabilmente aumentato l’intensità dei disastri naturali. Più di recente, tuttavia, i dati ad alta risoluzione e i modelli più raffinati hanno permesso agli studiosi di trovare le impronte del cambiamento climatico sui diversi eventi atmosferici. Queste analisi sono estremamente difficili, e non tutti gli esperti sono d’accordo sull’approccio migliore alle ricerche. Ma negli ultimi anni un nuovo ramo di ricerche ha prodotto risultati sempre più stringenti e di grande interesse. Questo indirizzo non solo indaga sulle cause degli eventi passati ma potrebbe potenzialmente aiutare a migliorare le previsioni di quelli futuri.

Una ricerca pubblicata sulle conseguenze di Harvey suggerisce che il cambiamento climatico ha probabilmente incrementato le piogge dell’uragano del 20-40%. Per ottenere questo risultato, sono state confrontate le precipitazioni osservate con quelle previste da un modello matematico che simulava il fenomeno riferendolo ai vari livelli dei gas serra a partire da più di 60 anni fa. Un’altra analisi, che ha messo insieme i risultati di 6 diversi modelli matematici, ha stimato che alla fine del secolo scorso i livelli delle precipitazioni di Harvey si sarebbero verificati una volta ogni 2000 anni, ma che alla fine del 2100 potrebbero verificarsi ogni 100 anni.
Uno studio dell’americana “National Science Foundation” ha stimato che, nell’ipotesi di un clima più caldo di 5 °C, cioè un aumento di temperatura previsto per il prossimo secolo, le tre tempeste dell’estate 2017 sarebbero più lente negli spostamenti (maggiore insistenza vuol dire più disastri), avrebbero venti più forti e sarebbero più piovose. In altre parole, i modelli suggeriscono che gli uragani devastanti come Harvey potrebbero peggiorare in futuro.
Il lavoro di ricerca offre anche una opportunità di sensibilizzazione. “Per il riscaldamento globale non tutto è chiaro” dice lo scienziato Peter Stott del Met Office, il servizio meteorologico governativo britannico. “Quella che è fuor di dubbio è la realtà drammatica della fuga da un uragano o della sopravvivenza durante una siccità. La gente non può negare simili esperienze. Questa ricerca è per un legame con le esperienze della gente”

La sfida delle previsioni

Nei giorni successivi agli incendi, ai tornado, alle alluvioni, alle onde di calore, agli uragani e agli altri eventi estremi, la climatologa Stefanie Herring (NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration) si è posta la stessa domanda dei giornalisti, dei ricercatori e delle persone colpite: questo disastro è dovuto al cambiamento del clima? Fino a pochi anni fa le mancava la risposta giusta: “Potremmo dirvi quello che sappiamo sulle tendenze” affermava la Herring “ma vi daremmo risposte molto generiche”.
Ora gli esperti come lei si persuadono che la questione se un evento sia dovuto al cambiamento climatico deve essere posta diversamente. Fa più chiarezza chiedersi se il cambiamento del clima sta alterando il rischio e la frequenza di certi eventi. E altri ricercatori pongono in modo diverso la questione: se si verifica quel particolare evento, come ha influito il cambiamento del clima sui suoi effetti?
Il primo scritto su questi interrogativi è stato pubblicato nel 2004; in seguito sono usciti centinaia di articoli che provavano il contributo del cambiamento del clima ai vari eventi atmosferici. Nel 2012 sono usciti ben 131 studi. Nei rapporti più recenti, gli eventi in primo piano andavano dalle siccità improvvise del Sud Africa alle piogge alluvionali in Australia e in Cina. Di tutti questi studi, il 65% ha scoperto che il cambiamento del clima ha indubbiamente aumentato l’intensità o la probabilità di un certo evento. Il resto (35%) non ha trovato un legame significativo, suggerendo che il cambiamento del clima non ha giocato un ruolo o che i metodi usati non sono stati in grado di suggerire le correlazioni. Esiste un conflitto di metodologie, ma l’esistenza di questi studi dimostra lo sforzo crescente dei ricercatori per sviluppare buoni sistemi di analisi per mettere in relazione il cambiamento climatico con le calamità ambientali.

Il ruolo del clima

Nell’agosto 2003 un’onda di calore divampò sull’Europa, uccidendo migliaia di persone. Spinto da quegli effetti devastanti, Peter Stott del Met Office britannici voleva scoprire il ruolo del cambiamento climatico in quel disastro. Ricorse a un sistema ancora in uso in molte ricerche, facendo il raffronto tra i dati osservati con quel che sarebbe accaduto con un cambiamento naturale del clima, senza indebite immissioni antropiche di anidride carbonica nell’aria.
Questo metodo comporta due serie di dati. La prima viene creata lanciando la simulazione del computer a partire dal 1850, assumendo i livelli preindustriali di gas serra. Si sposta poi l’orologio in avanti senza nuove immissioni di gas serra per ottenere uno scenario risultante dalla variazione naturale del clima. Il risultato finale viene chiamato “realtà virtuale”. L’altra serie fa uso sia di dati del mondo reale sia dei risultati delle simulazioni che realmente tengono conto del cambiamento climatico antropogenico. Poi i ricercatori analizzano la frequenza degli eventi estremi in ciascun scenario e fanno il confronto. Solo se un evento viene fuori con la stessa intensità in entrambi i modelli, allora il cambiamento climatico non ha probabilmente giocato un ruolo significativo nella genesi dell’evento.
Usando questo metodo, Stott e i suoi collaboratori hanno segnalato nel 2004 che i cambiamenti climatici indotti dall’uomo (“forzante antropogenetica”) avevano raddoppiato il rischio di forti onde di calore del tipo di quella del 2003. La risoluzione di quel modello era abbastanza bassa, non rendendolo utile per previsioni su aree limitate, come le singole regioni di una nazione.
Ora i ricercatori hanno accesso a serie di dati molto più fitti e a scelte di diversi modelli. La molteplicità dei modelli permette di “eliminare il rumore”. Stott: “Se viene fuori un segnale comune in tutti i modelli, questi ci stanno dicendo qualcosa”. I modelli sono inoltre diventati più raffinati e mentre i primi erano esclusivamente atmosferici, i più recenti sono più realistici, tenendo conto nelle simulazioni dei territori e degli oceani. Gli studiosi possono adattare le simulazioni a sistemi diversi tra loro connessi nella complessità ambientale, quali la vegetazione, l’umidità del suolo e la neve. Queste interazioni diventano particolarmente importanti nello studio degli eventi siccitosi, che conseguono a interazioni tra il suolo e l’aria.

Sfide dopo sfide

I modelli odierni non sono in grado di fornire dati per ogni tipo di evento meteorologico. Non possono, ad esempio, simulare i temporali prodotti dai tornado. Questi sono troppo imprevedibili, numerosi e pericolosi per essere studiati da vicino ai fini di una ricerca.
Ed è difficile per i ricercatori valutare la qualità dei modelli poiché gli scenari in ipotesi diverse dalla realtà (realtà virtuali) di fatto non si verificano. Certi eventi possono essere meglio rappresentati di altri, e le ricerche solo recentemente hanno cominciato a tener conto della naturale variabilità in occasione dei Niños e delle Niñas.
Alcuni climatologi arguiscono che l’approccio convenzionale può portare a una incompleto e probabilmente ingannevole rappresentazione dell’impatto climatico. Kevin Trenberth dello NCAR di Boulder (Colorado) sostiene una metodologia più diretta. Invece di cercare un mondo virtuale, privo di forzante antropogenetica, per confrontarlo con la realtà, prende atto degli eventi reali, immaginando poi come il cambiamento climatico possa o meno peggiorarli. “Qual’è il ruolo del cambiamento climatico” lui chiede “dato che già si verificano eventi di questa portata?”
La domanda porta di nuovo a un confronto. Ma invece di far partire l’orologio dal passato, i ricercatori guardano al presente confrontando i dati virtuali con gli scenari reali. Fanno simulazioni dello stesso evento meteorologico con e senza i noti cambiamenti termodinamici dovuti al cambiamento del clima. Facendo il confronto tra questi dati, possono trarre le conclusioni non sulla probabilità che si verifichi un tipo di evento, ma invece su quanto il cambiamento climatico influenza un evento reale.

Quel che già avviene

Nel 2016, il climatologo dell’Università di Oxford Daniel Mitchell ha riesaminato l’ondata di calore europea del 2003. Mitchell ha fatto un’indagine sulla minacce alla vita della forzante antropogenetica del clima. E si tratta di una ricerca su quello che sta avvenendo, non su quello che può accadere tra 25 o 50 anni. Si può fare un esempio.
Integrando i dati con le potenziali tendenze della mortalità e delle malattie in evoluzione con il clima, Jesse Bell, dell’Università del Nebraska, ha fatto una ricerca a livello regionale sull’aumento dell’incidenza della “coccidiomicosi”, malattia infettiva dovuta alle spore di un fungo presente nel sud degli Stati Uniti, e la cui crescente diffusione è in parte dovuta al cambiamento climatico. La ricerca, utile e forse di valore inestimabile dato il progressivo aumento delle temperature medie, potrebbe servire ai dirigenti sanitari della contea di Omaha per affrontare l’incremento dell’esposizione della popolazione a queste infezioni.

Guido Caroselli.

(Fonte: PNAS Programmi dell’Accademia Nazionale delle Scienze, USA)

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