Le differenze di temperatura nell'ultimo cinquantennio su base annuale e stagionale. Si nota il fortissimo riscaldamento soprattutto nella fascia artica/subartica. Elaborazione NASA GISS.

I modelli climatici ci dicono che il riscaldamento dovuto all'incremento dei gas-serra in atmosfera sarà anticipato ed amplificato nel settore artico. La principale ragione di questa previsione si deve ai feedbacks positivi associati ad un'iniziale diminuzione dei ghiacci marini e della copertura nevosa. Quindi l'esposizione di superfici maggiormente in grado di assorbire la radiazione solare amplificherebbe il forcing iniziale. E' a questo che stiamo assistendo? I segni dell'"Amplificazione Artica" sono divenuti evidenti?
Nel precedente articolo abbiamo sondato questo meccanismo supposto alla base del fenomeno in esame. In questo vedremo quali sono i dati disponibili e quanto questi possano farci propendere per l'ipotesi che il meccanismo descritto sia realmente in atto.

Sappiamo che la temperatura media globale superficiale è aumentata di circa 0,7 °C a partire dal 1880. Inoltre, nell'ultimo trentennio, si riscontra un tasso di crescita molto più marcato alle alte latitudini piuttosto che nell'Emisfero Nord o per l'intero pianeta. I dati satellitari, disponibili a partire dal 1979, documentano una forte riduzione dei ghiacci marini, sia per estensione che per spessore. Altri studi documentano il riscaldamento dei suoli artici e del permafrost, cambiamenti nella vegetazione ed un aumento negli apporti di acqua dolce dai fiumi Siberiani che sfociano nell'Artico (e.g. Peterson et al. 2000). Prove paleoclimatiche dimostrano che le temperature delle ultime decadi sono le più calde mai avute nell'Artico da 400 anni come pure che nell'ultimo interglaciale la temperatura media globale raggiunse valori superiori agli attuali di 0-2 gradi centigradi contro i 4-5 per l'Artico.

Mentre i dati sin qui riportati depongono decisamente a favore di un'"Amplificazione Artica" ci sono molti altri aspetti che complicano il quadro.

I modelli climatici non sono concordi nell'indicare aspetti stagionali, di intensità e di distribuzione spaziale dei cambiamenti di temperatura superficiale.
La disponibilità dei dati rilevati, soprattutto per l'Oceano Artico, è scarsa e tale che solo per gli ultimi 25 anni, grazie a rilevazioni satellitari e boe galleggianti, abbiamo un quadro più completo.
Assunto che il trend dal 1970 ad oggi è maggiore per l'Artico rispetto all'Emisfero Nord, sappiamo pure che stime fatte a partire dall'inizio del ventesimo secolo, sebbene con dati molto ridotti, rivelerebbero solo una piccola differenza tra i trenddei due comparti (Polyakov et al. 2002).

Prendendo in esame la ricostruzione climatica dell'Artico nel secolo trascorso (da Johanessen et al. 2004) emergono ampie fluttuazioni termiche. Dal 1890 al 1920 circa, l'Artico risulta più freddo della media, si passa poi per un brusco riscaldamento tra il 1920 ed il 1940, associato a cambiamenti nella circolazione oceanica ed atmosferica e drastica riduzione della superficie ghiacciata. Segue una fase di raffreddamento e poi nuovo riscaldamento con particolare evidenza a partire dal 1990 fino ai giorni nostri.

L'attuale riscaldamento differisce essenzialmente in due aspetti dal precedente: si manifesta in vario modo a tutte le latitudini ( è quindi un segnale di un cambiamento globale?) ed è via via più intenso andando verso l'Oceano Artico (l'impronta dell'"Amplificazione Artica"?).

Particolare interesse, testimoniato da una voluminosa bibliografia sull'argomento, è rivestito dai cambiamenti su larga scala degli schemi di circolazione generale dell'atmosfera come l'Arctic Oscillation (AO) e la Pacific Decadal Oscillation(PDO).

Questi spiegherebbero parte dei recenti cambiamenti.

La fase positiva della AO, associata a valori di pressione più bassi, specie nei pressi della Depressione d'Islanda è associata al riscaldamento invernale in Siberia dal 1970 fino alla metà degli anni '90 ed inoltre, come sostenuto da Rigor et al. (2002), cambiamenti associati nella disposizione dei venti favorirono la diminuzione dei ghiacci nell'Artico interagendo fisicamente con la formazione di questi sulle coste di Siberia e Alaska. Il riscaldamento in Alaska dal 1951 al 2001 può essere in parte associato al brusco passaggio della PDO dalla sua fase negativa, associata ad una depressione Aleutinica più debole (1951-1976), ad una forte fase positiva e depressione più profonda (1977-2001). La più intensa depressione avrebbe veicolato verso l'area un flusso più caldo e più umido.

Interessante l'osservazione della ricostruzione dei valori invernali della AO. Fase mediamente positiva dal 1970 ad oggi con picco positivo osservato alla metà degli anni '90 seguito da un declino a valori prossimi alla neutralità. Si potrebbe interpretare il riscaldamento attuale come un assommarsi di effetti: variabilità naturale e forcing dei gas-serra.

A partire dal 2005 il valore medio invernale della AO è però tornato su valori prossimi alla neutralità ma cionondimeno la diminuzione dei ghiacci è continuata con nuovo minimo record nell'autunno 2007.

Forse stiamo ancora assistendo al protrarsi degli effetti della forte fase positiva o forse le cose stanno diversamente.

Diversi studi arrivano alla conclusione che l'aumento dei gas-serra favorisca anche l'insistenza della AO in fase positiva nei mesi invernali (Gillett et al. 2003).

Altri studi condotti con simulazioni climatiche che riproducono l'andamento dei ghiacci Artici dal 1948 al 1999 (Rothrock e Zhang 2004) tenendo in considerazione anche l'effetto della ventilazione portano alla conclusione che, seppur questa abbia avuto un ruolo, il trend generale sarebbe più strettamente legato al rialzo termico diffuso nell'Artico. Studi successivi arrivano alla stessa conclusione.

L'Amplificazione Artica emerge chiaramente nelle simulazioni effettuate con i vari modelli climatici seppur con marcate differenze sulla tempistica, la distribuzione spaziale e l'intensità dell'amplificazione, come già anticipato. Holland e Bitz (2003) hanno esaminato le proiezioni di 15 di questi modelli considerando un incremento annuo dell'1% di anidride carbonica e confrontando le medie ventennali fino al raggiungimento di valori di anidride carbonica doppi rispetto agli attuali. L'incremento termico sull'Artico è risultato dal 200% al 400% maggiore rispetto a quello delle basse latitudini. Buon accordo nell'indicare l'estate come la stagione che meno risentirà di variazioni visto che il processo di scioglimento dovrebbe mantenere le temperature prossime al punto di fusione mentre il maggior riscaldamento sembra essere previsto nei mesi autunnali con il settore Artico a nord della Siberia maggiormente interessato. Si parla di 1-2 °C medi in più nel ventennio 2040-2059 rispetto alla media di riferimento calcolata sul periodo 1980-1999.

In ultimo segnaliamo pure che tutti i modelli indicano anche limitati settori in cui si registrerebbero dei raffreddamenti ed inoltre diversi modelli che danno maggior importanza all'influenza di cicli naturali mostrano che fino all'incirca al 2025 ci saranno annate con temperature medie vicino alle attuali se non inferiori.

Ma quali evidenze abbiamo a supporto dell'ipotesi che i _feedbacks innescati dall'incremento dei gas-serra siano implicati nei cambiamenti che stiamo osservando in questi anni?
In base alle proiezioni dei modelli dell'ACIA (Arctic Climate Impact Assessment) sarà solo tra 30-40 anni che i segni dell'Amplificazione Artica diverranno inequivocabili.

In conclusione, l'Amplificazione Artica continuerà ad essere materia di studio e di dibattito, molti aspetti saranno oggetto di approfondimenti e chiarimenti ma lo stato attuale delle conoscenze porta ad un'opinione piuttosto diffusa e cioè che il sistema climatico Artico si trovi in uno stato di "precondizionamento", presupposto per forti cambiamenti nelle prossime decadi.

Bibliografia essenziale:

Mark C. Serreze e Jennifer A. Francis (2006) Arctic on the fast track of change. Weather - March 2006, Vol. 61, No. 3, p. 65-69

G.H. Miller (2006) Last Interglacial arctic warmth confirms polar amplification
of climate change Quaternary Science Reviews

Igor V. Polyakov et al (2002) Observationally based assessment of polar amplification of global warming geophysical research letters, Vol. 29, No. 18, p. 1878, doi:10.1029/2001GL011111, 2002

Danilo Ronci

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