I fiumi atmosferici si stanno spostando verso i poli, ridisegnando gli schemi meteorologici globali

Negli ultimi quattro decenni, le strette bande di aria molto umida che percorrono il globo sono migrate verso latitudini più elevate, cambiando così l’andamento del meteo in molte regioni
di Zhe Li/The Conversation
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I fiumi atmosferici – quelle lunghe e strette bande di vapore acqueo nel cielo che portano forti piogge e tempeste sulla costa occidentale degli Stati Uniti e in molte altre regioni – si stanno spostando verso latitudini più alte, modificando gli schemi meteorologici in tutto il mondo.

Questo spostamento sta aggravando la siccità in alcune regioni, intensificando le inondazioni in altre e mettendo a rischio le risorse idriche su cui molte comunità fanno affidamento. Quando i fiumi atmosferici si spingono verso nord, nell’Artico, possono anche fondere il ghiaccio marino, influenzando il clima globale.

In un nuovo studio pubblicato su “Science Advances”, io e Qinghua Ding, climatologo dell’Università della California a Santa Barbara, dimostriamo che i fiumi atmosferici si sono spostati di circa 6-10 gradi verso i due poli negli ultimi quattro decenni.

Fiumi atmosferici in movimento
I fiumi atmosferici non sono solo un fenomeno della costa occidentale degli Stati Uniti. Si formano in molte parti del mondo e forniscono oltre la metà del deflusso medio annuo in queste regioni, tra cui le coste sud-orientali e la costa occidentale degli Stati Uniti, l’Asia sudorientale, la Nuova Zelanda, la Spagna settentrionale, il Portogallo, il Regno Unito e il Cile centro-meridionale.

La California dipende dai fiumi atmosferici per il 50 per cento delle sue precipitazioni annuali. Una serie di fiumi atmosferici invernali può portare pioggia e neve sufficienti a porre fine a una siccità, come alcune zone della regione hanno visto nel 2023.

Anche se i fiumi atmosferici condividono un’origine simile – l’apporto di umidità dai tropici – l’instabilità atmosferica della corrente a getto permette loro di curvare in direzione polare in modi diversi. Non esistono due fiumi atmosferici esattamente uguali.

Ciò che interessa particolarmente i climatologi, noi compresi, è il comportamento collettivo dei fiumi atmosferici. I fiumi atmosferici sono comunemente osservati negli extratropici, una regione compresa tra i 30 e i 50 gradi di latitudine in entrambi gli emisferi che include la maggior parte degli Stati Uniti continentali, l’Australia meridionale e il Cile.

Il nostro studio mostra che i fiumi atmosferici si sono spostati in direzione polare negli ultimi quattro decenni. In entrambi gli emisferi, l’attività è aumentata lungo i 50 gradi nord e 50 gradi sud, mentre è diminuita lungo i 30 gradi nord e 30 gradi sud dal 1979. In Nord America, questo significa più fiumi atmosferici che inondano la British Columbia e l’Alaska.

Una reazione a catena globale
Uno dei motivi principali di questo spostamento è il cambiamento delle temperature superficiali del mare nel Pacifico tropicale orientale. Dal 2000, le acque dell’Oceano Pacifico tropicale orientale hanno avuto una tendenza al raffreddamento, che influisce sulla circolazione atmosferica a livello mondiale. Questo raffreddamento, spesso associato a condizioni di La Niña, spinge i fiumi atmosferici verso i poli.

Il movimento dei fiumi atmosferici verso i poli può essere spiegato come una catena di processi interconnessi.

Durante le condizioni La Niña, quando le temperature superficiali del mare si raffreddano nel Pacifico tropicale orientale, la circolazione di Walker – giganteschi anelli di aria che influenzano le precipitazioni quando salgono e scendono su diverse zone dei tropici – si rafforza sul Pacifico occidentale. Questa circolazione più forte provoca l’espansione della fascia delle precipitazioni tropicali. L’espansione delle precipitazioni tropicali, combinata con i cambiamenti nei modelli delle correnti d’aria atmosferiche, porta ad anomalie di alta pressione e andamenti dei venti che dirigono i fiumi atmosferici verso i poli.

Al contrario, durante le condizioni El Niño, con temperature superficiali del mare più calde, il meccanismo opera nella direzione opposta, spostando i fiumi atmosferici in modo che non si allontanino dall’equatore.

Questi spostamenti sollevano importanti interrogativi sul modo in cui i modelli climatici prevedono i futuri cambiamenti dei fiumi atmosferici. I modelli attuali potrebbero sottovalutare la variabilità naturale, come i cambiamenti nel Pacifico tropicale, che possono influenzare in modo significativo i fiumi atmosferici. Comprendere questa connessione può aiutare i meteorologi a fare previsioni migliori sui futuri schemi di precipitazioni e sulla disponibilità di acqua.

Perché questo spostamento verso i poli è importante?
Uno spostamento dei fiumi atmosferici può avere grandi effetti sui climi locali.

Nelle regioni subtropicali, dove i fiumi atmosferici stanno diventando meno comuni, il risultato potrebbe essere una siccità più lunga e una minore disponibilità di acqua. Molte aree, come la California e il Brasile meridionale, dipendono dalle precipitazioni atmosferiche per riempire i bacini idrici e sostenere l’agricoltura. Senza questa umidità, queste aree potrebbero andare incontro a una maggiore carenza d’acqua, con conseguente stress per le comunità, le aziende agricole e gli ecosistemi.

A latitudini più elevate, lo spostamento dei fiumi atmosferici verso i poli potrebbe portare a precipitazioni più estreme, inondazioni e frane in luoghi come il Pacifico nord-occidentale degli Stati Uniti, l’Europa e persino le regioni polari.

Nell’Artico, un maggior numero di fiumi atmosferici potrebbe accelerare la fusione del ghiaccio marino, contribuendo al riscaldamento globale e colpendo gli animali che dipendono dal ghiaccio. Uno studio precedente a cui ho partecipato ha rilevato che l’andamento dell’attività estiva dei fiumi atmosferici potrebbe contribuire al 36 per cento della tendenza all’aumento dell’umidità estiva nell’intero Artico dal 1979.

Che cosa significa per il futuro
Finora, gli spostamenti che abbiamo osservato riflettono ancora principalmente i cambiamenti dovuti ai processi naturali, ma anche il riscaldamento globale indotto dagli esseri umani svolge un ruolo importante. Si prevede che il riscaldamento globale aumenti la frequenza e l’intensità complessiva dei fiumi atmosferici, perché un’atmosfera più calda può contenere più umidità.

Come questo possa cambiare con il continuo riscaldamento del pianeta è meno chiaro. La previsione dei cambiamenti futuri rimane incerta, soprattutto a causa della difficoltà di prevedere le oscillazioni naturali tra El Niño e La Niña, che svolgono un ruolo importante negli spostamenti dei fiumi atmosferici.

Via via che il pianeta si riscalda, i fiumi atmosferici – e le piogge critiche che portano con loro – continueranno a cambiare rotta. Dobbiamo capire e adattarci a questi cambiamenti, in modo che le comunità possano continuare a prosperare in un clima che cambia.