I Cambiamenti a cascata potrebbero portare la Terra in uno stato pericoloso per il futuro dell'umanità e della natura



Interazioni tra gli elementi di ribaltamento climatico e loro ruolo nelle cascate di ribaltamento

  • Una nuova analisi dei rischi ha scoperto che i punti di non ritorno di cinque sottosistemi della Terra – la calotta glaciale dell'Antartico occidentale, la calotta glaciale della Groenlandia, l'Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) [1], l'Oscillazione Meridionale di El Niño (ENSO) [2] e la foresta pluviale amazzonica – potrebbero interagire tra loro in maniera destabilizzante.

  • Suggerisce che questi cambiamenti potrebbero verificarsi anche prima che le temperature raggiungano i 2°C (3,6°F) al di sopra dei livelli preindustriali, che è il limite massimo previsto dall'Accordo di Parigi.

  • Secondo lo studio in questione, le interazioni tra i diversi elementi di ribaltamento potrebbero anche abbassare le soglie delle temperature critiche, consentendo essenzialmente che le “cascate di ribaltamento” si verifichino prima del previsto.

  • Esperti non coinvolti nello studio affermano che i risultati sono un contributo significativo in questo campo, ma non indicano adeguatamente la tempistica entro la quale potrebbero verificarsi tali cambiamenti.

Quando la prima tessera di una fila di domino si inclina in avanti, influisce sulle altre che la seguono. Una dopo l'altra, le tessere allineate si urtano e cadono. Questo è essenzialmente ciò che, secondo una nuova analisi dei rischi, potrebbe accadere alle calotte glaciali, alle correnti oceaniche e persino al bioma amazzonico se verranno superati i punti critici di non ritorno. La destabilizzazione di un elemento potrebbe avere un impatto sugli altri, creando un effetto domino di drastici cambiamenti che potrebbero mettere la Terra in una situazione sconosciuta, potenzialmente pericolosa per il futuro dell'umanità e della natura come la conosciamo.

Lo studio, pubblicato lo scorso giugno su Earth System Dynamics, esamina le interazioni tra cinque sottosistemi noti per avere soglie vitali, o punti di non ritorno, che potrebbero innescare cambiamenti irreversibili. Questi comprendono la calotta glaciale dell'Antartico occidentale, la calotta glaciale della Groenlandia, l'Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), l'Oscillazione Meridionale di El Niño (ENSO) e la foresta pluviale amazzonica.

Gli scienziati ritengono che l'AMOC potrebbe raggiungere la sua soglia critica quando l’innalzamento delle temperature indebolirà la corrente abbastanza da rallentarla sostanzialmente, arrestarla o deviarne il corso, il che potrebbe far precipitare parti dell'emisfero settentrionale in un periodo di freddo record, anche se il riscaldamento globale continua altrove. Allo stesso modo, la calotta glaciale antartica potrebbe raggiungere la sua soglia irreversibile quando l’innalzamento delle temperature innescherà uno stato di costante perdita di ghiaccio, che alla fine potrebbe comportare un aumento di 4 metri (13 piedi) del livello globale del mare nei prossimi secoli. In effetti, si suggerisce che la calotta glaciale dell'Antartide occidentale potrebbe aver già superato la sua soglia critica e che la perdita di ghiaccio sia già ora inarrestabile.

Questi singoli punti di non ritorno sono in gran parte determinati dal cambiamento climatico, considerato uno dei nove limiti planetari fortemente modificati dall’uomo – limiti, scientificamente individuati, che attualmente regolano e sostengono la vita sulla Terra. Superare quei limiti potrebbe portare a nuovi paradigmi naturali catastrofici per l'umanità. Il cambiamento climatico ha una propria soglia di 350 parti per milione (ppm) di CO2, che è la quantità che gli scienziati dicono che l'atmosfera può contenere in sicurezza, ma questa soglia è stata già superata nel 1988. Nel 2021, la CO2 ha superato le 417 ppm, ovvero 50% in più rispetto ai livelli preindustriali.

Nel condurre questo nuovo studio, il gruppo di ricerca ha utilizzato un processo modellazione concettuale per analizzare le interazioni tra questi cinque sottosistemi terrestri. Quello che hanno scoperto è che più di un terzo di questi elementi ha mostrato una "cascata di ribaltamento" persino prima che le temperature raggiungessero i 2° Celsius (3,6° Fahrenheit) sopra i livelli preindustriali, che è il limite massimo stabilito dall'accordo sul clima di Parigi del 2015. Al momento, quasi nessuna nazione è vicina a raggiungere gli obiettivi previsti a Parigi di riduzione delle emissioni di carbonio.

In particolare, lo studio ha anche scoperto che le interazioni tra gli “elementi di ribaltamento” potrebbero abbassare le soglie delle temperature critiche, consentendo essenzialmente che le “cascate di ribaltamento” si verifichino prima del previsto. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la calotta glaciale della Groenlandia funzionerebbe come un innesco a “cascate di ribaltamento”, mentre l'AMOC agirebbe come un trasmettitore capace di sollecitare ulteriori cambiamenti, tra cui un deperimento progressivo dell'Amazzonia. Si prevede che la maggior parte di questi “elementi di ribaltamento” abbiano un effetto destabilizzante l'uno sull'altro, ad eccezione dell'indebolimento dell'AMOC, che potrebbe effettivamente rendere la regione Nord atlantica più fredda e aiutare a stabilizzare la calotta glaciale della Groenlandia.

«Abbiamo scoperto che le interazioni complessive tendono a peggiorare [le cose], per così dire, e tendono a essere destabilizzanti», ha detto al Mongabay l'autore principale, Nico Wunderling, uno scienziato del Potsdam Institute for Climate Impact Research in Germania.

Afferma che i risultati suggeriscono che andiamo già incontro a un rischio significativo, ma che lo studio non fornisce necessariamente una previsione. «Abbiamo fatto un'analisi dei rischi», ha precisato Wunderling. «Questa non è una previsione, ma è come dire “OK, se abbiamo questo riscaldamento, allora potremmo correre un crescente rischio di “cascate di ribaltamento”».

Tim Lenton, che insegna Cambiamento climatico e Scienze del Sistema terrestre presso l'Università di Exeter, nel Regno Unito, e coautore di uno studio simile sui punti di non ritorno, afferma che il nuovo documento è «un utile aggiornamento alla valutazione delle interazioni delle soglie climatiche critiche».

«L'importante messaggio da ricavare da questo studio è che le interazioni causali a cascata tra quattro diversi “elementi di ribaltamento” del clima abbassano il livello di temperatura “sicuro” al quale è ridotto al minimo il rischio di innescare punti di non ritorno», ha scritto Lenton al Mongabay in una e-mail. «In effetti, lo studio suggerisce che al di sotto dei 2°C di riscaldamento globale (rispetto al periodo preindustriale) – ovvero entro l'intervallo previsto dall'accordo di Parigi – potrebbe esserci ancora un rischio significativo di innescare punti di non ritorno climatici a cascata».

Tuttavia, Lenton afferma che lo studio non esamina la tempistica in cui si verificherebbero queste “cascate di ribaltamento”, concentrandosi maggiormente sulle loro conseguenze. «Nel caso del crollo della calotta glaciale, questo può richiedere molti secoli», ha detto. «Quindi i risultati dovrebbero essere visti come la “garanzia” di cambiamenti e cascate potenzialmente irreversibili che potremmo presto innescare, ma che lasceranno solo alle generazioni future la triste eredità di subire il loro pieno impatto».

Juan Rocha, ecologo presso lo Stockholm Resilience Centre, afferma che i risultati dello studio confermano ipotesi precedenti su come «il ribaltamento di un sistema possa influenzare la probabilità di altri ribaltamenti in modo amplificato», sebbene noti anche la disattenzione dello studio circa le tempistiche.

«È probabile che l'Amazzonia si ribalti molto prima dell'AMOC o della Groenlandia», ha detto Rocha al Mongabay. «Il lavoro futuro deve tenere conto della diversità e dell'incertezza dei feedback in gioco per ciascun “elemento di ribaltamento” per capire davvero quanto sia probabile [che] un sistema possa ribaltare l'altro».

Rocha dice di essere contento che gli autori abbiano intrapreso questo studio e spera che altri continuino a lavorare sulla base di questa ricerca.

«Vorrei estendere un invito agli autori e alla comunità scientifica affinché continuino a lavorare su tali importanti questioni», ha affermato. «C'è molto lavoro da fare, tante cose che non sappiamo e i nostri modelli possono portarci solo fino a un certo punto. Capire come i diversi sistemi della Terra... sono collegati è fondamentale per evitare il rischio di un effetto domino, ma anche per consentire alle persone di agire in tempo, identificare i punti su cui fare leva e comprendere l'entità dell'azione o la sua mancanza».

 

ABSTRACT

L’interazione di “elementi di ribaltamento” aumenta il rischio di effetti domino climatici durante il riscaldamento globale.

Con l'avanzare del riscaldamento globale, aumenta il rischio che uno o più “elementi di ribaltamento” nel sistema climatico possano superare una soglia critica, con gravi conseguenze per il clima globale, gli ecosistemi e le società umane. Sebbene i processi sottostanti siano compresi abbastanza bene, non è chiaro come le loro interazioni potrebbero influire sulla stabilità complessiva del sistema climatico terrestre.

Ad oggi, questo non può essere completamente studiato con gli attuali modelli del sistema Terra a causa di vincoli computazionali e della mancanza o imprecisione di talune rappresentazioni del processo di alcuni elementi di ribaltamento. Qui, studiamo esplicitamente gli effetti delle interazioni fisiche note tra le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartico occidentale, l'Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) e la foresta pluviale amazzonica utilizzando un approccio concettuale di rete.

Analizziamo il rischio che effetti domino vengano innescati da ciascuno dei singoli elementi di ribaltamento nell’ambito del riscaldamento globale in situazioni di equilibrio. In questi esperimenti, propaghiamo le incertezze nelle soglie di temperatura critiche, nei punti di forza dell'interazione e nella struttura dell'interazione tramite grandi insiemi di simulazioni secondo il metodo Monte Carlo [3].

Nel complesso, abbiamo trovato che le interazioni tendono a destabilizzare la rete di “elementi di ribaltamento”. Inoltre, la nostra analisi rivela il ruolo qualitativo di ciascuno dei quattro elementi di ribaltamento all'interno della rete, mostrando che a innescare cascate di ribaltamento sono spesso le calotte polari della Groenlandia e dell'Antartide occidentale, mentre l'AMOC funge da mediatore nella trasmissione delle cascate.

Ciò indica che le calotte glaciali, che sono già a rischio di superare le soglie di temperatura nell'intervallo fissato con gli accordi di Parigi di 1,5-2 oC, sono di particolare importanza per la stabilità del sistema climatico nel suo complesso.

N. Wunderling, J.F. Donges, J. Kurths, e R. Winkelmann, “Interacting tipping elements increase risk of climate domino effects under global warming,” Earth System Dynamics, n. 12, pp. 601-619.


NOTE

[1] «Il capovolgimento meridionale della circolazione atlantica, abbreviato in AMOC dalla corrispondente denominazione in inglese Atlantic meridional overturning circulation, è un'importante corrente oceanica dell'Oceano Atlantico, caratterizzata da un flusso in direzione nord di acqua salina calda negli strati superficiali dell'Atlantico, e da un flusso in direzione sud di acqua fredda in profondità; fa parte della circolazione termoalina. La AMOC è un'importante componente del sistema climatico del nostro pianeta». (Fonte Wikipedia, N.d.t.)

[2] «El Niño-Oscillazione Meridionale (conosciuto anche con la sigla ENSO - El Niño-Southern Oscillation) è un fenomeno climatico periodico che provoca un forte riscaldamento delle acque dell'Oceano Pacifico Centro-Meridionale e Orientale (America Latina) nei mesi di dicembre e gennaio in media ogni cinque anni, con un periodo statisticamente variabile fra i tre e i sette anni. Il fenomeno provoca inondazioni nelle aree direttamente interessate, ma anche siccità nelle zone più lontane da esso e altre perturbazioni che variano a ogni sua manifestazione. I paesi in via di sviluppo che dipendono fortemente dall'agricoltura e dalla pesca, in particolare quelli che si affacciano sull'Oceano Pacifico, ne sono i più colpiti, sebbene si ritenga possa avere effetti anche su scala globale attraverso modificazioni della circolazione atmosferica in tutto il pianeta». (Fonte Wikipedia, N.d.t.)

[3] L'algoritmo Monte Carlo è un metodo numerico basato su procedimenti probabilistici per trarre stime attraverso simulazioni, usato in statistica per la risoluzione di problemi di varia natura, che presentano difficoltà analitiche non altrimenti o difficilmente superabili. Prende nome dal casinò di Monte Carlo, simbolo del gioco d’azzardo per antonomasia. Le sue origini risalgono alla metà degli anni 40 del ’900 nell'ambito del Progetto Manhattan. I formalizzatori del metodo sono Enrico Fermi, John von Neumann e Stanisław Marcin Ulam. (Fonti: Enciclopedia Treccani e Wikipedia. N.d.t.)


Traduzione di Alessandro Cocuzza - Redazione di Antropocene.org 

FONTE: Climate&Capitalism, 26 giugno 2021


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