La Terra sta intrappolando molto più calore di quanto previsto dai modelli climatici

Negli ultimi vent’anni, la velocità con cui il calore si accumula vicino alla superficie del nostro pianeta è raddoppiata, suggerendo che nel prossimo futuro il riscaldamento globale potrebbe accelerare. Ma per una conclusione definitiva rimangono ancora alcuni punti da chiarire
di Steven Sherwood, Benoit Meyssignac e Thorsten Mauritsen/The Conversation
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Come si misura il cambiamento climatico? Un modo è registrare le temperature in luoghi diversi per un lungo periodo di tempo. Anche se questo metodo funziona bene, la variazione naturale può rendere più difficile vedere le tendenze a lungo termine. Ma un altro approccio può darci un’idea molto chiara di quello che sta accadendo: tenere traccia di quanto calore entra nell’atmosfera terrestre e di quanto calore esce. Questo è il bilancio energetico della Terra, che ora è decisamente sbilanciato.

Una nostra recente ricerca ha rilevato che questo squilibrio è più che raddoppiato negli ultimi 20 anni. Altri ricercatori sono giunti alle stesse conclusioni. Questo squilibrio è ora sostanzialmente superiore rispetto a quanto suggerito dai modelli climatici. Attorno al 2005, lo squilibrio energetico era in media di circa 0,6 watt per metro quadro (W/m²). Negli ultimi anni, la media è stata di circa 1,3 W/m². Ciò significa che la velocità con cui l’energia si accumula vicino alla superficie del pianeta è raddoppiata.

Questi risultati suggeriscono che il cambiamento climatico potrebbe accelerare nei prossimi anni. E, cosa ancora peggiore, questo preoccupante squilibrio sta emergendo proprio mentre l’incertezza dei finanziamenti negli Stati Uniti minaccia la nostra capacità di seguire i flussi di calore.

Energia in entrata, energia in uscita

Il bilancio energetico della Terra funziona un po’ come il nostro conto in banca, dove il denaro entra e il denaro esce. Se si riducono le spese, si accumula denaro sul conto. In questo caso, la moneta è l’energia.

La vita sulla Terra dipende dall’equilibrio tra il calore che entra dal Sole e quello che esce. Questo equilibrio si sta spostando da una parte. L’energia solare colpisce la Terra e la riscalda. I gas serra che intrappolano il calore nell’atmosfera trattengono parte di questa energia. Ma la combustione di carbone, petrolio e gas ha aggiunto all’atmosfera più di 2000 miliardi di tonnellate di anidride carbonica e altri gas serra. Questi gas intrappolano sempre più calore, impedendogli di uscire.

Una parte di questo calore aggiuntivo sta riscaldando la terraferma o fondendo il ghiaccio marino, i ghiacciai e le calotte glaciali. Ma si tratta di una minima parte. Il 90 per cento è finito negli oceani, grazie alla loro enorme capacità termica. La Terra disperde naturalmente il calore in diversi modi. Uno è la riflessione del calore in arrivo di nuovo nello spazio da parte delle nuvole, della neve e del ghiaccio. Anche la radiazione infrarossa viene riemessa verso lo spazio.

Dall’inizio della civiltà umana fino ad appena un secolo fa, la temperatura media della superficie terrestre era di circa 14 °C. Lo squilibrio energetico che si sta accumulando ha fatto aumentare le temperature medie di 1,3-1,5 °C.

Un tracciamento più veloce dei modelli

Gli scienziati tengono traccia del bilancio energetico in due modi. In primo luogo, possiamo misurare direttamente il calore che proviene dal Sole e che ritorna nello spazio, utilizzando i sensibili radiometri dei satelliti di monitoraggio. Questo set di dati e i suoi predecessori risalgono alla fine degli anni ottanta.

In secondo luogo, possiamo seguire con precisione l’accumulo di calore negli oceani e nell’atmosfera rilevando le temperature. Migliaia di boe robotiche hanno monitorato le temperature degli oceani del mondo a partire dagli anni novanta.

Entrambi i metodi mostrano che lo squilibrio energetico è cresciuto rapidamente. Il raddoppio dello squilibrio energetico è stato uno shock, perché i sofisticati modelli climatici che utilizziamo non avevano previsto un cambiamento così ampio e rapido. In genere, i modelli prevedono meno della metà dei cambiamenti che stiamo osservando nel mondo reale.

Perché è cambiato così velocemente?
Non abbiamo ancora una spiegazione completa. Ma una nuova ricerca suggerisce che i cambiamenti nelle nuvole sono un fattore importante. Le nuvole hanno un effetto di raffreddamento generale. Ma l’area coperta dalle nuvole bianche altamente riflettenti si è ridotta, mentre è cresciuta l’area delle nuvole organizzate in modo confuso e meno riflettenti.

Non è chiaro perché le nuvole stiano cambiando. Un possibile fattore potrebbe essere rappresentato dalle conseguenze del successo degli sforzi per ridurre lo zolfo nei carburanti per il trasporto marittimo a partire dal 2020, in quanto la combustione di carburanti più sporchi potrebbe aver avuto un effetto di schiarimento delle nuvole. Tuttavia, l’accelerazione dello squilibrio del bilancio energetico è iniziata prima di questo cambiamento.

Anche le fluttuazioni naturali del sistema climatico, come l’Oscillazione Pacifica Decadale, potrebbero avere un ruolo. Infine – e la cosa più preoccupante – i cambiamenti delle nuvole potrebbero far parte di una tendenza causata dal riscaldamento globale stesso, cioè di un feedback positivo sul cambiamento climatico.

Che cosa significa?

Questi risultati suggeriscono che i recenti anni estremamente caldi non sono un caso isolato, ma potrebbero riflettere un rafforzamento del riscaldamento nel prossimo decennio o più. Ciò significherà una maggiore probabilità di impatti climatici più intensi, come ondate di calore rovente, siccità e piogge estreme sulla terraferma e ondate di calore marine più intense e durature.

Questo squilibrio potrebbe portare a conseguenze peggiori a lungo termine. Una nuova ricerca mostra che gli unici modelli climatici che si avvicinano alla simulazione delle misurazioni reali sono quelli con una “sensibilità climatica” più elevata. Ciò significa che questi modelli prevedono un riscaldamento più grave oltre i prossimi decenni negli scenari in cui le emissioni non vengono ridotte rapidamente.

Tuttavia, non sappiamo ancora se siano in gioco altri fattori. È ancora troppo presto per dire definitivamente che siamo su una traiettoria di alta sensibilità.

I nostri occhi nel cielo
La soluzione è nota da tempo: interrompere la combustione abituale di combustibili fossili ed eliminare gradualmente le attività umane che causano emissioni, come la deforestazione. Mantenere registrazioni accurate per lunghi periodi di tempo è essenziale per individuare cambiamenti inaspettati. I satelliti, in particolare, sono il nostro sistema di allarme anticipato, in quanto ci segnalano le variazioni dell’accumulo di calore circa un decennio prima di altri metodi.

Ma i tagli ai finanziamenti e i drastici spostamenti di priorità negli Stati Uniti possono mettere a rischio l’essenziale monitoraggio satellitare del clima.

Gli autori
Steven Sherwood è professore di scienze dell’atmosfera al Centro di ricerca sui cambiamenti climatici dell’Università del New South Wales a Sydney
Benoit Meyssignac è ricercatore associato in scienze del clima all’Università di Tolosa, in Francia
Thorsten Mauritsen è professore di scienze del clima all’Università di Stoccolma, in Svezia