"Blocco della Corrente del Golfo": Raffreddamento dell'Europa, data certa

Uno studio condotto dai ricercatori dell’Università di Copenaghen Peter e Susanne Ditlevsen ha concluso che la Circolazione Meridionale Atlantica (AMOC) probabilmente supererà un punto di svolta già in questo secolo, molto probabilmente intorno alla metà del secolo. Date le conseguenze catastrofiche di un guasto dell’AMOC, lo studio ha fatto notizia ma ha anche incontrato un certo scetticismo. Ora che le acque si sono calmate, ecco alcune riflessioni sulle critiche che sono state mosse a questo studio.

L’AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) è una corrente oceanica che gioca un ruolo cruciale nella circolazione termoalina dell’Oceano Atlantico. Si tratta di un sistema complesso di correnti oceaniche che trasportano acqua e calore dall’equatore verso le regioni settentrionali dell’Atlantico e poi verso il Polo Nord. L’AMOC è alimentato principalmente dalla differenza di temperatura e salinità tra le acque dell’Atlantico settentrionale e quelle dell’Atlantico meridionale.

L’AMOC può essere diviso in due componenti principali:

Corrente del Golfo: la Corrente del Golfo è la parte più conosciuta dell’AMOC ed è una corrente oceanica calda e veloce che si muove lungo la costa orientale del Nord America verso nord, trasportando acqua calda e umida dal Golfo del Messico verso nord-est. Questa corrente ha un impatto significativo sul clima delle regioni costiere dell’America settentrionale, ma soprattutto dell’Europa occidentale, contribuendo a mantenere temperature più miti di quelle che ci si potrebbe aspettare a quelle latitudini.

Ritorno dell’Atlantico Nord: l’acqua riscaldata trasportata dalla Corrente del Golfo si raffredda gradualmente nell’Atlantico settentrionale e diventa più densa a causa dell’evaporazione e dell’aumento della salinità. Questa acqua densa e fredda scende verso il fondo dell’oceano e si muove verso sud, costituendo il ritorno dell’Atlantico Nord dell’AMOC. Questo processo è fondamentale per la circolazione termoalina dell’oceano Atlantico, poiché contribuisce a trasportare calore dalle regioni tropicali verso i poli.

L ‘AMOC svolge un ruolo importante nel clima globale e nella distribuzione del calore nell’oceano , influenzando le temperature atmosferiche e le condizioni meteorologiche nelle regioni circostanti. È anche cruciale per il trasporto di nutrienti e la biodiversità marina. Negli ultimi anni, l’AMOC è stato oggetto di attenzione a causa delle preoccupazioni riguardo al suo indebolimento dovuto ai cambiamenti climatici, che potrebbero avere impatti significativi sul clima e sugli ecosistemi marini.

Gli scienziati scrivono: disponiamo di misurazioni AMOC dirette solo dal 2004, un arco di tempo troppo breve per questo tipo di studio. Quindi i Ditlevsen usarono come indicatore la temperatura della superficie del mare (SST) in una regione tra la punta della Groenlandia e la Gran Bretagna, sulla base di Caesar et al. 2018 . L’idea di base parte dall’osservazione che questa regione è molto più calda di quanto sia normale per quella latitudine, perché l’AMOC fornisce un’enorme quantità di calore nell’area.

Se l’AMOC si indebolisce, questa regione si raffredderà. E in effetti si sta raffreddando: è l’unica regione sulla Terra che si è raffreddata fin dall’epoca preindustriale. Questo è comunemente indicato come “buco riscaldato” o “blob freddo”.

E’ stato sostenuto in Caesar che la temperatura della superficie del mare in inverno è un buon indice della forza AMOC, sulla base di un modello climatico ad alta risoluzione. (Non in estate, quando l’oceano è coperto da uno strato misto superficiale poco profondo, riscaldato dal sole e fortemente dipendente dalle condizioni meteorologiche.) E’ stato controllato questo con altri modelli climatici e abbiamo scoperto che il nostro indice AMOC (ovvero basato sull’SST nel “cold blob”) e l’effettivo rallentamento dell’AMOC erano fortemente correlati lì (coefficiente di correlazione R=0,95).

Esistono altri indicatori, che utilizzano la salinità oceanica misurata o utilizzano vari tipi di dati proxy provenienti dai nuclei di sedimenti, ad esempio le dimensioni dei granuli dei sedimenti sul fondo dell’oceano come indicatori della velocità del flusso del ramo AMOC profondo verso sud. Il punto chiave per me è: questi diversi indicatori forniscono ricostruzioni AMOC piuttosto coerenti, come abbiamo mostrato in Caesar et al. 2021. I dati sui sedimenti risalgono più indietro nel tempo ma probabilmente non sono altrettanto affidabili e non arrivano fino al presente.

Negli ultimi decenni ci sono approcci potenzialmente migliori come le stime dello stato degli oceani , e anche questi sono coerenti con l’impronta digitale della SST – ma questi non vanno abbastanza indietro nel tempo per il tipo di studio di Ditlevsen. Il grafico successivo mostra un confronto tra diverse ricostruzioni per il periodo di tempo rilevante utilizzato nello studio Ditlevsen.

Anche le ricostruzioni basate sulla salinità possono essere buone, ma dipendono dalle precipitazioni, una quantità notoriamente variabile, quindi è piuttosto dubbio che l’analisi della varianza della salinità funzioni meglio del segnale SST.

È stato sostenuto che la “macchia fredda” potrebbe non essere causata da un declino dell’AMOC ma dalla perdita di calore sulla superficie dell’oceano. È facile verificarlo: se così fosse, il raffreddamento nell’area sarebbe legato ad una maggiore perdita di calore in superficie. Ma se il colpevole è l’AMOC, allora si dovrebbe perdere meno calore, poiché una superficie oceanica più fredda a causa del ridotto trasporto di calore oceanico perderà meno calore. I dati della rianalisi mostrano che è quest’ultimo il caso.

Ciò è stato dimostrato da Halldór Björnsson del servizio meteorologico islandese e presentato alla conferenza del Circolo Polare Artico del 2016. Ne ho parlato qui nel 2016 e anche nel mio articolo su RealClimate del 2018 “Se dubiti che l’AMOC si sia indebolito, leggi questo”, insieme a possibili altre spiegazioni alternative del ‘cold blob’. Recentemente abbiamo ripetuto l’analisi di Halldór al PIK e abbiamo ottenuto gli stessi risultati.

La conclusione: nell’ultimo secolo circa i dati SST sono probabilmente il miglior indicatore AMOC di cui disponiamo e non vedo prove concrete che suggeriscano che siano inaffidabili.

Lo studio Ditlevsen presuppone che l’AMOC segua una curva quadratica quando si avvicina al punto critico.

Questa è una critica più tecnica. La loro ipotesi deriva dal semplice modello di Stommel del 1961 del punto di svolta AMOC. Deriva dall’idea di base che (a) i cambiamenti dell’AMOC sono proporzionali ai cambiamenti della densità e (b) il cambiamento della densità risulta da un equilibrio tra l’ingresso di acqua dolce e il trasporto del sale AMOC nella regione di formazione delle acque profonde (cioè la “macchia fredda”). Combinati, questi due presupposti portano a un’equazione quadratica.

Si tratta di presupposti di base molto plausibili, anche se si utilizza un’equazione di stato lineare, ma sappiamo tutti che è possibile linearizzare le cose attorno a un dato punto per ottenere una stima del primo ordine. L’argomentazione secondo cui questo è “troppo semplice” non significa che sia sbagliato; piuttosto questo è corretto almeno al primo ordine.

In uno studio del 1996 confrontando i risultati della risposta di un modello a scatola quadratica con un modello 3D completo di circolazione oceanica con equazione primitiva con un’equazione di stato non lineare, il modello MOM del Geophysical Fluid Dynamics Lab di

Non puoi trovare una soluzione migliore di così. Una forma quadratica simile è stata trovata anche dal gruppo di Henk Dijkstra dell’Università di Utrecht in un modello climatico globale all’avanguardia, il modello CESM (ancora da pubblicare). Non ha visto alcuna prova concreta da parte dei critici che suggerisca che la forma potrebbe non essere quadratica; sembra essere una possibilità puramente ipotetica. Inoltre, se non è esattamente quadratico, l’intervallo di incertezza dichiarato sarà più ampio ma non modificherà sostanzialmente il risultato.

Che cosa significa tutto questo?

Un collasso dell’AMOC sarebbe un enorme disastro su scala planetaria. Alcune delle conseguenze: raffreddamento e aumento delle tempeste nell’Europa nordoccidentale, ulteriore aumento del livello del mare, soprattutto lungo la costa atlantica americana, uno spostamento verso sud delle fasce pluviali tropicali (causando siccità in alcune regioni e inondazioni in altre), ridotto assorbimento di anidride carbonica dagli oceani, fornitura di ossigeno notevolmente ridotta alle profondità dell’oceano, probabile collasso dell’ecosistema nell’Atlantico settentrionale e altri. Dai un’occhiata al rapporto dell’OCSE Climate Tipping Points, che vale la pena leggere, e alle mappe qui sotto. Vuoi davvero evitare che ciò accada.

Sappiamo dai dati paleoclimatici che ci sono stati una serie di cambiamenti climatici drastici e rapidi con punto focale nel Nord Atlantico a causa di improvvisi cambiamenti dell’AMOC, apparentemente dopo che l’AMOC ha superato un punto critico. Sono conosciuti come eventi Heinrich ed eventi Dansgaard-Oeschger, vedi la recensione su Nature (pdf).

Il punto: è un rischio che dovremmo mantenere al minimo assoluto

In altre parole: stiamo parlando di analisi dei rischi e di prevenzione dei disastri. Non si tratta di essere sicuri al 100% che l’AMOC supererà il suo punto di svolta in questo secolo; è che vorremmo essere sicuri al 100% che non sarà così. Anche se ci fosse (diciamo) solo una probabilità del 40% che lo studio Ditlevsen sia corretto nel punto di svolta raggiunto tra il 2025 e il 2095 , si tratterebbe di un cambiamento importante rispetto alla precedente valutazione dell’IPCC secondo cui il rischio sarebbe inferiore al 10%. Anche una probabilità inferiore al 10% secondo l’IPCC (per la quale c’è solo una “confidenza media” che sia così piccola) sarebbe una grande preoccupazione. Con lo studio Ditlevsen questa preoccupazione è aumentata notevolmente: questo è il punto, non se sia corretto e certo al 100%.

Vivreste in un villaggio sotto un lago circondato da una diga se vi dicessero che c’è una possibilità su dieci che un giorno la diga crolli e gran parte del villaggio venga spazzato via? Diresti: “Non preoccuparti, c’è il 90% di probabilità che non accada?” Oppure chiederesti un intervento da parte delle autorità per ridurre il rischio? E se comparisse un nuovo studio, condotto da scienziati esperti e da una rivista rispettabile, che dicesse che è quasi certo che la diga crollerà, la domanda è solo quando? Chiedereste attenzione immediata per mitigare questo pericolo, o direste: “Oh bene, alcuni si sono chiesti se le ipotesi di questo studio siano del tutto corrette.”

Per l’AMOC (e altri punti critici sul clima), l’unica azione che possiamo intraprendere per ridurre al minimo il rischio è abbandonare i combustibili fossili e fermare la deforestazione il più rapidamente possibile. Uno dei presupposti principali dello studio Ditlevsen è che il riscaldamento globale continui come nei decenni passati. Questo è nelle nostre mani – o, più precisamente, in quelle dei nostri governi e delle potenti aziende. Nel 2022, i soli governi del G20 hanno sovvenzionato l’uso dei combustibili fossili con 1,4 trilioni di dollari, in aumento del 475% rispetto all’anno precedente. Non stanno cercando di eliminare i combustibili fossili.

Tuttavia, non appena raggiungeremo zero emissioni, il riscaldamento globale si fermerà entro anni, e prima ciò accadrà, minore sarà il rischio di superare punti critici. Riduce inoltre al minimo molte altre perdite, danni e sofferenze umane derivanti dagli impatti “regolari” del riscaldamento globale, che stanno già accadendo intorno a noi anche senza superare i principali punti di non ritorno climatici.

Il blocco della corrente del Golfo non dovrebbe avere conseguenze come vediamo in questo trailer del famoso film “The day after tomorrow”