Gli scienziati chiariscono il punto di partenza del cambiamento climatico causato dall’uomo

I gas serra hanno iniziato a riscaldare gli oceani del mondo all’inizio del 1800, decenni prima di quanto si pensasse, secondo un nuovo studio.

Gli scienziati generalmente considerano l’ultima parte del XIX secolo come il punto in cui l’attività umana ha iniziato a influenzare il clima. Ma il nuovo studio anticipa quella data al 1830.

Lo studio, pubblicato oggi sulla rivista Nature, si basa su un nuovo record di temperatura della superficie del mare tropicale che risale al 1500, catturato in coralli fossilizzati e piccoli organismi marini.

I risultati suggeriscono che il sistema climatico risponde ai gas serra più velocemente di quanto si pensasse, dicono gli autori, con conseguenze per la comprensione del cambiamento climatico futuro.

“L’era industriale”

Quando la società umana ha iniziato a industrializzarsi, abbiamo iniziato a cambiare la chimica dell’atmosfera aggiungendo CO2 all’aria, iniziano gli autori dell’articolo di oggi.

Ma sapere quanto riscaldamento abbiamo visto significa confrontare le temperature ora con un periodo prima che il mondo iniziasse a sentire gli effetti dell’industrializzazione. Gli scienziati si riferiscono a quel periodo di base come “pre-industriale” e il periodo da allora come “era industriale”.

Ma definire questi termini è irto di difficoltà, il documento spiega:

“Determinare un tempo univoco per l’inizio dell’era industriale è difficile, e fa parte del dibattito su una definizione formale dell’Antropocene.”

Registratori naturali

Quello che consideriamo il moderno record di temperatura è composto da molte migliaia di misurazioni dall’aria sopra la terra e dalla superficie dell’oceano, raccolte da navi, boe e talvolta anche da satelliti.

Per far luce sulla difficile questione di quando è iniziato il riscaldamento causato dall’uomo, gli autori del nuovo studio fanno uso di un diverso tipo di record di temperatura.

I coralli e i piccoli organismi marini fossili sepolti nei fondali marini agiscono come registratori naturali delle temperature oceaniche del passato. Insieme agli anelli degli alberi e alle carote di ghiaccio, che offrono una finestra sulle temperature terrestri nel corso della storia della Terra, questi sono tutti esempi di “proxy climatici”.

L’aggiunta delle informazioni dai proxy estende il record strumentale della temperatura nello studio di oggi indietro nel tempo fino al 1500 d.C. È diverso dai precedenti studi che utilizzano i proxy climatici perché utilizza una nuovissima ricostruzione della temperatura per gli oceani tropicali.

Gli oceani sono importanti per comprendere il clima globale perché più del 90% del calore che raggiunge la superficie terrestre finisce lì. I cambiamenti nella quantità di calore che gli oceani assorbono sono uno dei motivi per cui vediamo periodi di cambiamenti di temperatura più veloci e più lenti nel corso della storia della Terra.

‘Time of emergence’

Anche se gli scienziati avessero un perfetto record di dati che va abbastanza indietro, individuare una data di inizio dell’era industriale sarebbe ancora difficile. Questo perché il rilevamento di un “segnale” di cambiamento climatico nel record di temperatura non è necessariamente lo stesso di quando il riscaldamento è effettivamente iniziato.

Il punto in cui una tendenza diventa chiara all’interno dei dati di temperatura media per una data regione – noto come “tempo di emergenza” – dipende da quando la fonte del riscaldamento inizia, quanto velocemente accade e la quantità di “rumore” di fondo che oscura il segnale.

Le fluttuazioni naturali nel clima da un anno all’altro, per esempio, possono significare che una tendenza potrebbe essere rilevabile solo diversi decenni dopo che ciò che la sta guidando inizia ad avere un effetto.

Il record strumentale della temperatura mostra il segnale di aumento delle temperature emerso nell’oceano tropicale intorno agli anni ’50. Lo studio di oggi utilizza le informazioni extra catturate nel record proxy per tracciare l’inizio del riscaldamento indietro di ben 120 anni, al 1830.

Prof Nerilie Abram, un ricercatore di climi passati della Terra presso l’Australian National University e autore principale dello studio dice:

“Qualcuno che viveva nel 1830 o anche il 1890 non sarebbe stato in grado di distinguere che c’era questo cambiamento in corso”, dice. “È avendo ora questo lungo record che si estende per quasi 200 anni da quel punto che possiamo tornare indietro e dire ‘Bene, questo è stato quando i cambiamenti sono iniziati'”

Il riscaldamento nell’Artico è iniziato anche nei primi anni 1830, il documento dice, anche se il segnale non emerge chiaramente nel record di temperatura per 100 anni a causa del “rumore” proveniente dalla variabilità naturale. L’Artico è dove gli scienziati stanno vedendo l’aumento di temperatura più veloce, noto come Amplificazione Artica.

L’emisfero meridionale ha mostrato una risposta più lenta, con il riscaldamento a partire dalla fine del 1890 e un chiaro segnale che non emerge fino al 1960. Mentre alcune parti dell’Antartide si sono riscaldate – in particolare la Penisola Antartica e l’Antartide occidentale – non c’è una chiara impronta di riscaldamento in tutto il continente, il documento nota.

Il punto importante che lo studio fa è che l’inizio del riscaldamento nell’oceano tropicale negli anni 1830 è più precoce di quanto tipicamente ipotizzato dal record strumentale e da altre ricostruzioni proxy che si sono concentrate principalmente sulle temperature terrestri dell’emisfero settentrionale.

Il dottor Ed Hawkins, un ricercatore dell’Università di Reading che non era coinvolto nello studio, dice che mostra un periodo di “riscaldamento sostenuto” iniziato all’inizio del XIX secolo e continua fino ad oggi. Dice a Carbon Brief:

“Questo segnale di riscaldamento è emerso sopra il rumore della variabilità di fondo durante il 20° secolo per la maggior parte del globo. Questa è un’ulteriore prova che il clima è già cambiato significativamente dal periodo pre-industriale.”

Hawkins ha anche pubblicato un lavoro sul “tempo di emergenza”. Ma invece di guardare indietro nella storia, guarda avanti a quando la temperatura e le precipitazioni in diverse parti del mondo potrebbero emergere dall’attuale variabilità naturale.

Cause and effect

Preoccupati di non saltare a conclusioni sull’origine del riscaldamento nei primi anni 1830, Abram e i suoi colleghi hanno usato modelli climatici per esaminare quali tipi di fattori esterni potrebbero essere responsabili.

Fino agli inizi del XIX secolo, una serie di eruzioni vulcaniche stava causando il raffreddamento della Terra. Un po’ di riscaldamento è seguito mentre il clima si riaggiustava, ma non è abbastanza per spiegare quello che è successo dopo, spiega il co-autore Dr Nicholas McKay dell’Arizona University.

“Se si eseguono i modelli con solo i vulcani e nessun aumento dei gas serra, si vede un riscaldamento, a partire dai primi anni del 1800. Ma poi si stabilizza, e non si vede che il riscaldamento continua per tutto il 20° secolo.”

Solo includendo i gas serra nel modello, gli scienziati vedono un modello di riscaldamento che corrisponde a quello che le registrazioni proxy suggeriscono che il mondo ha effettivamente vissuto, dice McKay.

Oversensibile

Sapere quanto velocemente la Terra ha risposto ai gas serra all’inizio dell’era industriale dice molto agli scienziati sulla sensibilità del sistema climatico.

Fissare un numero su quanto la temperatura globale aumenta in risposta ad un raddoppio dell’anidride carbonica – nota come sensibilità climatica – è una grande questione nella scienza del clima in quanto aiuta a prevedere più accuratamente quanto riscaldamento vedremo in futuro.

Ma mentre lo studio di oggi suggerisce che gli oceani del mondo sono più sensibili di quanto precedentemente pensato, c’è un elemento di buona notizia da prendere da questo, dicono gli autori. Se possiamo ridurre le emissioni di gas serra, ci potrebbero essere solo alcune regioni dove potremmo vedere rapidi ritorni, profferisce Abram.