Colpo di scena(rio): le previsioni climatiche

17 Gennaio 2018

In un precedente articolo abbiamo riassunto la storia del cambiamento climatico nel passato remoto e recente del nostro pianeta. Ma cosa si può dire riguardo al futuro?

SBAGLIANDO SI IMPARA

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima capire quanto è stato difficile riconoscere il ruolo dei vari costituenti atmosferici (tra cui i famosi gas serra) nel bilancio radiativo dell’atmosfera terrestre, cioè l’equilibrio tra energia in ingresso e in uscita. Infatti, la nostra atmosfera è un enorme miscuglio di varie sostanze. Queste si comportano in modo diverso quando interagiscono con la radiazione elettromagnetica, che sia solare o terrestre (sì, anche la Terra emette radiazione): alcuni componenti atmosferici lasciano passare la radiazione, altri la riflettono, altri ancora la assorbono per poi riemetterla. A complicare il tutto, il comportamento può cambiare a seconda della lunghezza d’onda della radiazione. Insomma, xe casìn, direbbe la comunità scientifica triestina.

A causa di ciò, inizialmente il ruolo delle emissioni umane venne frainteso. Le nostre attività sono in grado di rilasciare sostanze di vario tipo in atmosfera, sia in forma solida che gassosa; appena si è intuito il loro potenziale effetto sul clima, si è subito cercato di capirne le conseguenze. Usando un modello climatico molto rudimentale, negli anni ‘70 una coppia di scienziati pubblicò un articolo in cui previde una riduzione della temperatura globale a causa delle emissioni antropiche (cioè quelle prodotte dall’uomo). In parole povere, nello studio si ritenne che l’effetto riflettente dell’aerosol (l’insieme di particelle solide in atmosfera) sulla radiazione solare fosse maggiore rispetto a quello di assorbimento da parte dei gas serra. Questo significava che meno radiazione solare avrebbe raggiunto la superficie terrestre, da cui il raffreddamento.

Immagine satellitare di una nube di sabbia proveniente dal Sahara, trasportata dal vento verso le Isole Canarie. La sabbia è un ottimo esempio di aerosol, uno dei componenti dell’atmosfera terrestre. Credit: NASA Earth Observatory.

Pochi anni dopo, Stephen Schneider, uno dei due autori dell’articolo, si rese conto della sottostima dell’effetto riscaldante dei gas serra e della sovrastima di quello raffreddante dell’aerosol. Rifece i calcoli usando un modello numerico più avanzato, ottenendo un aumento della temperatura globale nel tempo, non più una diminuzione. Pubblicò poi un libro, chiamato The Genesis Strategy, in cui sono esposte entrambe le interpretazioni e le possibili conseguenze a livello climatico, economico e sociale. Il titolo è un riferimento alla Bibbia, più precisamente al libro della Genesi, in cui al faraone viene consigliato di riempire i granai per affrontare un’imminente carestia. Schneider voleva sottolineare come fosse importante, potendo prevedere in anticipo un cambiamento climatico rilevante, prendere le necessarie contromisure prima che fosse troppo tardi.

QUESTIONE DI PROSPETTIVA

Essendo l’interazione atmosfera-radiazione il principale meccanismo di riscaldamento/raffreddamento della superficie terrestre, una sua corretta interpretazione è fondamentale per capire l’andamento del clima. Una volta chiarito questo aspetto (e ce n’è voluto di tempo), ne rimane un altro ancora più difficile: come variano le emissioni antropiche nel tempo? L’economia e il progresso tecnologico hanno cambiato la quantità e il tipo di sostanze prodotte dalle attività umane nel corso degli ultimi secoli, dalla rivoluzione industriale (seconda metà del Settecento) fino ai giorni nostri. Sicuramente cambiamenti analoghi avverranno anche in futuro, ma senza la sfera di cristallo è impossibile sapere con certezza come.

La necessità di prevedere l’andamento futuro del clima, e soprattutto la nostra influenza su esso, ha portato gli scienziati a definire diversi scenari climatici. Di che si tratta? Prima si distinguono diversi “andamenti futuri” delle emissioni di gas serra, poi si usano queste previsioni per produrre diverse simulazioni climatiche; infine si analizza la risposta usando diversi indicatori, come la temperatura media globale, il livello medio dei mari e l’estensione media dei ghiacci polari.

A fare questo è la maggior autorità a livello mondiale nello studio del clima, vale a dire l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), formato su mandato dell’ONU da scienziati di tutto il mondo. Nel suo ultimo rapporto, datato 2014 e dedicato proprio alla memoria di Stephen Schneider (scomparso nel 2010), l’IPCC definisce 4 scenari di riferimento riguardo alle emissioni di gas serra:

  • uno scenario pessimistico, chiamato business as usual, in cui le emissioni umane continuano ad aumentare come è avvenuto finora;
  • due scenari intermedi, con emissioni che inizialmente crescono ma che poi raggiungono valori stabili nel lungo periodo;
  • uno scenario ottimistico, nel quale le emissioni vengono sensibilmente ridotte.

Questi sono dati in pasto a complessi modelli economico/climatici, usando un approccio chiamato Integrated Assessment Modelling (IAM). In base al bilancio radiativo ottenuto, il modello numerico stima l’andamento climatico per decenni o addirittura secoli e i relativi effetti socio-economici. Usando molte simulazioni si riesce anche a dare una stima della probabilità che un certo cambiamento climatico possa verificarsi. Questo, insieme al miglioramento dei modelli numerici utilizzati, permette alle simulazioni attuali di essere molto piu affidabili rispetto a quella pubblicata da Schneider nel 1971.

Tra questi scenari, solamente quello ottimistico riesce a contenere l’aumento di temperatura globale a meno di 2°C rispetto al periodo pre-industriale, cioè prima che le attività umane iniziassero a immettere grandi quantità di gas serra in atmosfera. Questo valore non è scelto a caso, ma rappresenta una soglia massima entro cui si pensa che il cambiamento climatico abbia effetti non pericolosi. La quantità massima di gas serra che possiamo emettere prima di raggiungere questa fatidica soglia è chiamata carbon budget.

NON SI E’ MAI TROPPO PRUDENTI

Anche la storia di questa soglia, come di quello che rappresenta, è stata piuttosto travagliata. Possiamo dire che viene usata come indicatore per comunicare l’effetto delle emissioni umane in modo sintetico, anche se rischia di semplificare troppo un fenomeno molto complesso che ha ripercussioni su tantissimi aspetti e che per sua natura è molto difficile da sintetizzare.

Punti chiave dell’Accordo di Parigi. Credit: AFP news agency

Ad ogni modo, nel dicembre 2015 la ventunesima Conferenza delle Parti (COP-21) delle Nazioni Unite sul clima ha prodotto il famoso Accordo di Parigi basandosi su un indicatore simile, ma con un valore ancora più basso (vale a dire 1.5°C), giusto per non rischiare. L’accordo è stato firmato e ratificato da quasi tutti i paesi del mondo, nonostante l’intenzione del presidente Donald Trump di ritirare gli USA. La COP-21 ha anche chiesto all’IPCC di preparare uno speciale rapporto, che dovrebbe essere pubblicato quest’anno, per spiegare l’importanza del contenimento della temperatura globale entro questo limite, insieme alle strategie di adattamento che dovremo adottare in futuro per affrontare il cambiamento climatico che sta già avvenendo. Questo perché, volenti o nolenti, prima o poi dovremo farci i conti.

 

Giorgio

 

Se volete saperne di più:

Mappa interattiva che mostra diversi indicatori socio-economici legati al cambiamento climatico;
Gif animate che riassumono le variazioni della temperatura media globale, l’estensione media dei ghiacci artici e la concentrazione media di CO2;
– Una biografia di Stephen Schneider.

 

 

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