Un recente studio di portata eccezionale ha gettato nuova luce sulla relazione tra gas serra e clima, fornendo una visione allarmante della direzione verso cui potrebbe dirigersi il clima della Terra. La ricerca, durata sette anni e condotta da un consorzio internazionale di oltre 80 scienziati provenienti da 16 paesi, ha analizzato i record geologici degli ultimi 66 milioni di anni, confrontando le concentrazioni attuali di anidride carbonica (CO2) con quelle del passato remoto. I risultati indicano che l’ultima volta in cui i livelli di CO2 atmosferica hanno raggiunto quelli attuali, causati dall’attività umana, risale a 14 milioni di anni fa, molto prima di quanto stimato in precedenza. Lo studio sottolinea l’elevata sensibilità del clima a lungo termine ai gas serra, con effetti che possono evolversi nel corso dei millenni.
Ricerca internazionale estesa
La ricerca, pubblicata sulla rivista Science, ha richiesto un impegno notevole da parte dei ricercatori coinvolti. “Sappiamo da tempo che l’aggiunta di CO2 alla nostra atmosfera aumenta la temperatura”, ha affermato Bärbel Hönisch, geo chimico della Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory e coordinatore del consorzio. ”Questo studio ci fornisce un’idea molto più solida di quanto il clima sia sensibile su scale temporali lunghe”.
Ridefinizione della sensibilità climatica
Le stime correnti suggeriscono che, su scale temporali che vanno da decenni a secoli, ogni raddoppio della CO2 atmosferica potrebbe portare a un aumento medio delle temperature globali di 1,5 a 4,5 gradi Celsius. Tuttavia, almeno uno studio recente sostiene che il consenso attuale sottovaluti la sensibilità del pianeta, stimando un riscaldamento di 3,6 a 6 gradi Celsius per ogni raddoppio. In ogni caso, date le tendenze attuali, tutte le stime collocano il pianeta pericolosamente vicino o oltre i 2 gradi di riscaldamento che potrebbero essere raggiunti in questo secolo, soglia che molti scienziati concordano debba essere evitata se possibile.
Tendenze storiche della concentrazione di CO2
Alla fine del 1700, l’aria conteneva circa 280 parti per milione (ppm) di CO2. Oggi siamo arrivati a 420 ppm, con un aumento di circa il 50%; entro la fine del secolo, potremmo raggiungere i 600 ppm o più. Di conseguenza, ci troviamo già lungo la curva di riscaldamento incerta, con un aumento di circa 1,2 gradi Celsius dalla fine del XIX secolo.
Qualunque sia la temperatura che si manifesterà, la maggior parte delle stime sul riscaldamento futuro attinge informazioni dagli studi su come le temperature si sono correlate ai livelli di CO2 nel passato. Per questo, gli scienziati analizzano materiali che includono bolle d’aria intrappolate nei carotaggi del ghiaccio, la chimica dei suoli antichi e dei sedimenti oceanici, e l’anatomia delle foglie di piante fossili.
Comprendere la sensibilità del sistema terrestre
La sensibilità del sistema terrestre descrive i cambiamenti climatici su centinaia di migliaia di anni, non i decenni e i secoli immediatamente rilevanti per gli esseri umani. Gli autori affermano che su lunghi periodi, gli aumenti di temperatura possono emergere da processi terrestri intrecciati che vanno oltre l’effetto serra immediato creato dalla CO2 nell’aria. Questi includono lo scioglimento delle calotte polari, che ridurrebbe la capacità della Terra di riflettere l’energia solare; cambiamenti nella copertura vegetale terrestre; e cambiamenti nelle nuvole e negli aerosol atmosferici che potrebbero aumentare o diminuire le temperature.
“Se volete che vi diciamo quale sarà la temperatura nell’anno 2100, questo studio non ve lo dirà. Ma ha un impatto sulla politica climatica attuale”, ha detto il coautore Dana Royer, paleoclimatologo della Wesleyan University. “Rafforza ciò che già pensavamo di sapere. Ci dice anche che ci sono effetti lenti e a cascata che dureranno per migliaia di anni”.
Hönisch ha affermato che lo studio sarà utile per i modellatori del clima che cercano di prevedere cosa accadrà nei prossimi decenni, perché potranno inserire le nuove osservazioni robuste nei loro studi e distinguere i processi che operano su scale temporali brevi rispetto a quelle lunghe. Ha inoltre sottolineato che tutti i dati del progetto sono disponibili in un database aperto e saranno aggiornati su base continuativa.
Raffinare la relazione CO2-temperatura
Il nuovo studio, che copre l’era cosiddetta Cenozoica, non rivoluziona radicalmente la relazione generalmente accettata tra CO2 e temperatura, ma rafforza la comprensione di alcuni periodi e affina le misurazioni di altri.
Il periodo più lontano, da circa 66 milioni a 56 milioni di anni fa, è stato un enigma, poiché la Terra era in gran parte priva di ghiaccio, ma alcuni studi avevano suggerito che le concentrazioni di CO2 erano relativamente basse. Questo aveva gettato dubbi sulla relazione tra CO2 e temperatura. Tuttavia, una volta esclusi i dati ritenuti meno affidabili, il consorzio ha determinato che la CO2 era effettivamente piuttosto alta, intorno a 600-700 ppm, paragonabile a ciò che potrebbe essere raggiunto entro la fine di questo secolo.
Gli scienziati hanno confermato la credenza diffusa che il periodo più caldo sia stato circa 50 milioni di anni fa, quando la CO2 ha raggiunto picchi di 1.600 ppm e le temperature erano fino a 12 gradi Celsius più alte di oggi. Ma circa 34 milioni di anni fa, la CO2 era diminuita abbastanza da consentire lo sviluppo dell’attuale calotta glaciale antartica. Con alcuni alti e bassi, questo è stato seguito da un ulteriore declino a lungo termine della CO2, durante il quale si sono evoluti gli antenati di molte piante e animali moderni. Ciò suggerisce, secondo gli autori dello studio, che le variazioni di CO2 influenzano non solo il clima, ma anche gli ecosistemi.
Implicazioni per il clima moderno
La nuova valutazione afferma che circa 16 milioni di anni fa è stata l’ultima volta in cui la CO2 è stata costantemente più alta di ora, a circa 480 ppm; e 14 milioni di anni fa era scesa al livello indotto dall’uomo di oggi di 420 ppm. Il declino è continuato e circa 2,5 milioni di anni fa, la CO2 ha raggiunto circa 270 o 280 ppm, dando il via a una serie di ere glaciali. Era a quel livello o inferiore quando gli esseri umani moderni sono comparsi circa 400.000 anni fa e vi è rimasto fino a quando non abbiamo iniziato a interferire con l’atmosfera su larga scala circa 250 anni fa.
“Indipendentemente da quanti gradi cambia la temperatura, è chiaro che abbiamo già portato il pianeta in un intervallo di condizioni mai viste dalla nostra specie”, ha detto il coautore Gabriel Bowen, professore dell’Università dello Utah. “Dovrebbe farci fermare e riflettere su quale sia la strada giusta da seguire”.
Il consorzio si è ora evoluto in un progetto più ampio che mira a tracciare come CO2 e clima si sono evoluti durante l’intero eone Fanerozoico, da 540 milioni di anni fa a oggi.
