(METEOGIORNALE.IT) Pubblichiamo l’intervista ad uno scienziato che si occupa di studio dei cambiamenti climatici, La serie di motivazioni sono corredate da numerosi riferimenti che abbiamo omesso per annoiare il nostro lettore.
Professor Stefan Rahmstorf, come mai ha pubblicato questo studio che farà discutere?
Per diversi motivi, sono motivato a fornire un aggiornamento sul mio attuale pensiero riguardo al rallentamento e al punto di non ritorno della Circolazione Meridionale Atlantica (AMOC). Ho partecipato a una sessione AMOC di due giorni alla conferenza IUGG due settimane fa, ci sono stati nuovi articoli interessanti e alla luce di ciò ho cambiato un po’ le mie opinioni. Ecco dieci punti, partendo dalle basi, così potrai passare facilmente agli aspetti che ti interessano.
L’AMOC è un grosso problema per il clima. La circolazione di ribaltamento meridionale dell’Atlantico (AMOC) è un movimento di ribaltamento su larga scala dell’intero Atlantico, dall’Oceano Antartico all’estremo nord. Muove circa 15 milioni di metri cubi d’acqua al secondo (ovvero 15 Sverdrup). L’acqua dell’AMOC attraversa la Corrente del Golfo lungo una parte del suo viaggio molto più lungo, ma contribuisce solo per una parte minore del suo flusso totale di circa 90 Sverdrup. L’AMOC è guidato dalle differenze di densità ed è un profondo ribaltamento verticale dell’Atlantico; la Corrente del Golfo è una corrente superficiale vicino alla costa atlantica degli Stati Uniti e per lo più spinta dai venti. L’AMOC, tuttavia, sposta la maggior parte del calore nell’Atlantico settentrionale, quindi è molto rilevante per il clima, perché il flusso di ritorno verso sud è molto freddo e profondo (il trasporto di calore è il flusso moltiplicato per la differenza di temperatura tra il flusso verso nord e quello verso sud). La parte della Corrente del Golfo spinta dal vento contribuisce molto meno al trasporto netto di calore verso nord, perché quell’acqua ritorna verso sud in superficie nell’Atlantico orientale a una temperatura non molto più fredda del flusso verso nord, quindi lascia poco calore dietro di sé. al Nord. Quindi, per quanto riguarda l’impatto climatico, il grosso problema è l’AMOC, non la Corrente del Golfo.
L’AMOC ha ripetutamente mostrato grandi instabilità nella storia recente della Terra, ad esempio durante l’ultima era glaciale, suscitando preoccupazioni sulla sua stabilità in vista del futuro riscaldamento globale, vedi ad esempio Broecker 1987 che metteva in guardia contro “sgradevoli sorprese nell’effetto serra”. I principali cambiamenti climatici improvvisi del passato sono collegati alle instabilità dell’AMOC, inclusi gli eventi Dansgaard-Oeschger e gli eventi Heinrich. Per ulteriori informazioni su questo vedere il mio documento di revisione in Nature.
L’AMOC si è indebolito negli ultimi cento anni. Non abbiamo misurazioni dirette su un periodo così lungo (solo dal 2004 dal progetto RAPID), ma diverse indicazioni indirette. Abbiamo utilizzato l’evoluzione temporale della “macchia fredda” mostrata sopra, utilizzando le osservazioni SST dal 1870, per ricostruire l’AMOC in Caesar et al. 2018. In quell’articolo discutiamo anche di un'”impronta digitale” di un rallentamento dell’AMOC che include anche un riscaldamento eccessivo lungo la costa nordamericana,. Che questa impronta digitale sia correlata con l’AMOC nelle analisi storiche con i modelli CMIP6 è stato recentemente dimostrato da Latif et al. 2022. Altri hanno utilizzato i cambiamenti nella corrente della Florida dal 1909, o i cambiamenti nella salinità del Sud Atlantico, per ricostruire i cambiamenti AMOC passati – per i dettagli controlla il mio ultimo articolo AMOC qui su RealClimate.
L’AMOC è ora più debole che mai nell’ultimo millennio. Diversi gruppi di paleoclimatologi hanno utilizzato una varietà di metodi per ricostruire l’AMOC su intervalli di tempo più lunghi. Abbiamo compilato le ricostruzioni AMOC che abbiamo trovato in Caesar et al. 2021. Nel caso ti stia chiedendo come si confrontano le ricostruzioni dei dati proxy con altri metodi per la recente variabilità dal 1950, quello mostrato in Caesar et al. 2022 (la mia opinione: abbastanza bene).
La tendenza all’indebolimento a lungo termine è di origine antropica. Innanzitutto, è fondamentalmente ciò che i modelli climatici prevedono come risposta al riscaldamento globale, anche se direi che lo sottovalutano (vedi punto 8 di seguito). Un recente studio di Qasmi 2023 ha combinato osservazioni e modelli per isolare il ruolo dei diversi fattori e conclude per la regione del ‘cold blob’: “Coerentemente con le osservazioni, un raffreddamento antropogenico è stato diagnosticato con il metodo negli ultimi decenni (1951–2021 ) rispetto al periodo preindustriale”.
Inoltre sembrano esserci oscillazioni decennali soprattutto dopo la metà del XX secolo. Potrebbero essere variabilità naturale, o una risposta oscillatoria al riscaldamento moderno, dato che c’è un feedback negativo ritardato nel sistema (un AMOC debole fa raffreddare la regione della “macchia fredda”, che aumenta la densità dell’acqua lì, rafforzando l’AMOC). L’aumento dell’ampiezza dell’oscillazione può anche essere un segnale di allarme precoce della perdita di stabilità dell’AMOC, vedere il punto 10 di seguito.
La variabilità delle SST a brevissimo termine (stagionale, interannuale) nella regione del blob freddo è probabilmente dominata solo dal tempo, cioè dal riscaldamento e dal raffreddamento della superficie, e non è indicativa di cambiamenti nelle correnti oceaniche.
L’AMOC ha raggiunto un punto di svolta, ma è altamente incerto dove si trovi. Questo punto critico è stato descritto per la prima volta da Stommel nel 1961 in un modello molto semplice che cattura un feedback fondamentale. La regione dell’Atlantico settentrionale dove le acque AMOC sprofondano è piuttosto salata, perché l’AMOC porta acqua salata dalle zone subtropicali a questa regione. Se diventa meno salata a causa di un afflusso di acqua dolce (pioggia o acqua di fusione del ghiaccio), l’acqua diventa meno densa (meno “pesante”), affonda meno, l’AMOC rallenta. Quindi porta meno sale nella regione, il che rallenta ulteriormente l’AMOC. Si chiama feedback di avvezione del sale. Al di là di una soglia critica questo diventa un “circolo vizioso” che si auto-amplifica e l’AMOC si ferma. Quella soglia è il punto di svolta dell’AMOC. Stommel ha scritto: “Il sistema è intrinsecamente pieno di possibilità di speculazione sul cambiamento climatico”.
L’esistenza di questo punto critico è stata confermata in numerosi modelli a partire dall’articolo di Stommel del 1961, inclusi sofisticati modelli tridimensionali di circolazione oceanica e modelli climatici accoppiati a tutti gli effetti. Nel 2005 abbiamo pubblicato un primo confronto tra modelli a questo riguardo . La grande incertezza, tuttavia, riguarda quanto lontano sia il clima attuale da questo punto di svolta. I modelli differiscono notevolmente a questo riguardo, la posizione sembra dipendere sensibilmente dai dettagli più fini della distribuzione della densità delle acque dell’Atlantico. Ho paragonato la situazione alla navigazione con una nave in acque inesplorate, dove sai che ci sono rocce pericolose nascoste sotto la superficie che potrebbero danneggiare seriamente la tua nave, ma non sai dove si trovano.
I modelli climatici standard hanno suggerito che il rischio sarà relativamente piccolo durante questo secolo. Prendiamo i rapporti dell’IPCC: ad esempio, il Rapporto speciale sull’oceano e la criosfera concludeva: si prevede che l’AMOC si indebolirà nel 21° secolo nell’ambito di tutti gli RCP (molto probabile), sebbene un crollo sia molto improbabile (confidenza media). Sulla base delle proiezioni CMIP5, entro il 2300, un collasso dell’AMOC è tanto
probabile quanto meno per gli scenari ad alte emissioni e molto improbabile per quelli a basse emissioni (confidenza media).
Da tempo sono dell’opinione che “molto improbabile”, intendendo meno del 10% nel gergo dell’incertezza calibrata dell’IPCC, non sia affatto rassicurante per un rischio che dovremmo davvero escludere con una probabilità del 99,9%, viste le conseguenze devastanti in caso di crollo.
Ma: i modelli climatici standard probabilmente sottostimano il rischio. Ci sono due ragioni per questo. Ignorano in gran parte la perdita di ghiaccio della Groenlandia e il conseguente apporto di acqua dolce nell’Atlantico settentrionale che contribuisce a indebolire l’AMOC. E il loro AMOC è probabilmente troppo stabile. Esiste una diagnostica per la stabilità dell’AMOC, vale a dire il ribaltamento del trasporto di acqua dolce, che ho introdotto in un articolo nel 1996 basato sul modello di Stommel del 1961. Fondamentalmente, se l’AMOC esportasse acqua dolce fuori dall’Atlantico, allora un indebolimento dell’AMOC porterebbe ad un Atlantico più fresco (meno salato), che indebolirebbe ulteriormente l’AMOC. I dati suggeriscono che il vero AMOC esporta acqua dolce, nella maggior parte dei modelli importa acqua dolce. Questo è ancora vero ed è stato discusso anche alla conferenza IUGG.
Sono possibili segnali di allarme precoce (EWS). Nuovi metodi della dinamica non lineare cercano quei segnali di allarme quando ci si avvicina ai punti critici nei dati osservativi, dalla cosmologia ai sistemi quantistici. Usano il rallentamento critico, l’aumento della varianza o l’aumento dell’autocorrelazione nella variabilità del sistema. C’è l’articolo del mio collega PIK Niklas Boers (2021), che ha utilizzato 8 diverse serie di dati (Figura 6) e ha concluso che ci sono “prove evidenti che l’AMOC si sta effettivamente avvicinando a una transizione critica, indotta dalla biforcazione”. Un altro studio, questa volta utilizzando 312 serie di dati proxy paleoclimatici risalenti a un millennio, è quello di Michel et al. 2022. Sostengono di aver trovato una “stima solida, poiché basata su osservazioni sufficientemente lunghe, secondo cui la variabilità multidecennale dell’Atlantico potrebbe ora avvicinarsi a un punto di svolta, dopo il quale il sistema delle correnti atlantiche potrebbe subire una transizione critica”.
E oggi (aggiornamento!) è stato pubblicato un terzo studio comparabile condotto da colleghi danesi, Ditlevsen & Ditlevsen 2023, che prevede il punto di svolta già intorno al 2050, con un intervallo di incertezza del 95% per gli anni 2025-2095. I singoli studi hanno sempre punti deboli e limiti, ma quando diversi studi con dati e metodi diversi indicano un punto critico che è già abbastanza vicino, penso che questo rischio dovrebbe essere preso molto sul serio.
Conclusione
I tempi della transizione critica dell’AMOC sono ancora altamente incerti, ma le prove indicano sempre più che il rischio sarà ben superiore al 10% durante questo se (METEOGIORNALE.IT)
