I macrofenomeni climatici conosciuti con i nomi di El Niño e La Niña che influenzano, oltre l’Oceano Pacifico, buona parte del clima mondiale, potrebbero diventare sempre più frequenti secondo un nuovo studio apparso sulla rivista Nature.
L’Oceano Pacifico influenza le condizioni climatiche di tutto il mondo
L’Oceano Pacifico copre il 32% della superficie terrestre, più di tutte le terre emerse messe insieme. Non sorprende dunque che la sua attività influenzi le condizioni climatiche di tutto il mondo. Le variazioni periodiche della temperatura dell’acqua e dei venti dell’Oceano, chiamate El Niño – Oscillazione Meridionale, sono una delle principali forze meteorologiche.
Gli scienziati sanno che l’attività umana sta influenzando questo sistema, ma stanno ancora determinando la portata di questa influenza: il nuovo studio pubblicato su Nature rivela che la componente atmosferica – chiamata Pacific Walker Circulation – ha cambiato il suo comportamento nel corso dell’era industriale in modi che nessuno si aspettava.
Il team internazionale di autori ha anche scoperto che le eruzioni vulcaniche possono causare un indebolimento temporaneo della circolazione Walker, inducendo le condizioni di El Niño. I risultati forniscono importanti spunti su come gli eventi di El Nino e La Nina potrebbero cambiare in futuro.
“La domanda è: ‘Come cambia la circolazione di fondo?“, ha detto la coautrice Samantha Stevenson, professoressa associata presso la Bren School of Environmental Science & Management dell’UC Santa Barbara, USA: “Ci preoccupiamo della Walker Circulation perché influenza il clima in tutto il mondo”.
“Il Pacifico tropicale ha un’influenza enorme sul clima globale“, ha affermato Sloan Coats, coautore dello studio e assistente professore di Scienze della terra presso l’Università delle Hawaii presso la Mnoa School of Ocean and Earth Science and Technology, USA: “Capire come risponde alle eruzioni vulcaniche, agli aerosol di origine antropica e alle emissioni di gas serra è fondamentale per prevedere con sicurezza la variabilità climatica”. Questi effetti lasciano tracce biologiche e geologiche.
Cosa succede quando arrivano El Niño e La Niña
L’atmosfera e l’Oceano Pacifico centrale oscillano normalmente tra una fase calda, una fase fredda e una neutrale delle temperature nell’arco di qualche anno.
La Niña si forma durante la fase fredda, ovvero quando la superficie del Pacifico registra temperature inferiori di 0,5°C rispetto alla media in un periodo non inferiore ai 5 mesi.
Durante La Niña, la normale circolazione oceanica – tipica della fase neutra di temperature – che trasporta l’acqua calda di superficie da est verso ovest dell’Oceano per effetto della rotazione terrestre, si intensifica.
La migrazione di acqua calda da est a ovest influenza, in particolar modo, le precipitazioni che saranno più elevate nel Pacifico occidentale e più basse nella sua parte orientale.
Non solo, è probabile che durante La Niña la circolazione atmosferica diminuisca, facendo aumentare in maniera anomala la pressione superficiale sul Pacifico equatoriale centrale – grossomodo in corrispondenza di Tahiti – e abbassandola nel settore occidentale, vicino all’Australia.
In questo scenario, si crea un gradiente di pressione tale per cui i venti alisei, che in questa zona di emisfero boreale soffiano da nord-est verso sud-ovest, si intensificano mentre le correnti a getto che soffiano da ovest a est nell’Atlantico vengono spinte a nord.
Anche il trasporto netto di acqua di superficie aumenta da oriente a occidente del Pacifico, favorendo l’abbassamento delle temperature oceaniche per effetto dell’upwelling (cioè, la risalita di acqua più fredda e più profonda).
Qualora, invece, la circolazione atmosferica aumentasse si avrebbe l’ascesa forzata di aria molto umida – perché carica di acqua dell’Oceano – verso l’atmosfera, con la creazione di forti precipitazioni nelle regioni interessate.
El Niño invece si forma quando la superficie dell’Oceano Pacifico centrale registra un incremento di temperatura di almeno 0,5 °C per un periodo di tempo non inferiore ai 5 mesi.
In condizioni di temperature normali, nell’Oceano Pacifico i venti alisei soffiano da est verso ovest lungo l’equatore, trasportando l’acqua calda di superficie del Pacifico centro-meridionale verso le coste dell’Asia.
Ciò accade grazie all’effetto Coriolis, prodotto della rotazione terrestre. A sud, lo spostamento dell’acqua calda verso ovest induce il processo di upwelling (letteralmente, risalita), ovvero l’ascesa delle masse d’acqua più fredde e ricche in nutrienti e fitoplancton dai fondali verso la superficie.
Quando entra in gioco El Niño, però, gli alisei del Pacifico centro-occidentale diminuiscono in intensità, indebolendo la circolazione oceanica e invertendo la spinta delle masse d’acqua calda da ovest a est del Pacifico.
I diversi e possibili scenari
Il team ha utilizzato i dati provenienti da carotaggi di ghiaccio, da alberi, laghi, coralli e grotte per studiare i modelli meteo a lungo termine del Pacifico negli ultimi 800 anni.
“Non sono termometri, ma contengono informazioni sul clima“, ha spiegato Stevenson. Ciò ha permesso loro di monitorare come è cambiata la circolazione Walker nel passato e di confrontare le tendenze prima e dopo l’aumento dei gas serra.
“Abbiamo deciso di determinare se i gas serra avessero influenzato la Pacific Walker Circulation”, ha sottolineato l’autore principale Georgy Falster, ricercatore presso l’Australian National University, Australia, e l’ARC Center of Excellence for Climate Extremes.
“Abbiamo scoperto che la forza complessiva non è ancora cambiata, ma invece il comportamento di anno in anno è diverso”. Hanno osservato che il passaggio della Circolazione Walker dalla fase El Nino a quella La Nina è leggermente rallentato durante l’era industriale.
“Ciò significa che in futuro potremmo vedere più eventi pluriennali di El Niño e La Niña, poiché il flusso atmosferico sopra l’Oceano Pacifico passa più lentamente tra le due fasi“, ha detto Falster. Il che potrebbe esacerbare i rischi associati di siccità, incendi, piogge e inondazioni. Detto questo, gli autori non hanno notato – per ora – alcun cambiamento significativo nella forza della circolazione.
“Questo è stato un risultato sorprendente”, ha concluso Stevenson, “perché entro la fine del 21mo secolo, la maggior parte dei modelli climatici suggeriscono che la Circolazione Walker si indebolirà“. Hanno anche scoperto che le eruzioni vulcaniche hanno avuto un impatto sulla circolazione.
“A seguito di un’eruzione vulcanica, vediamo un indebolimento molto consistente della Pacific Walker Circulation“, ha rilevato il coautore Bronwen Konecky, assistente professore alla Washington University di St. Louis, USA. Ciò causa condizioni simili a El Niño a seguito delle eruzioni.
“Il nostro studio fornisce un contesto a lungo termine per una componente fondamentale del sistema atmosfera-oceano nei tropici”, ha concluso Coats, la cui esperienza copre la variabilità climatica negli ultimi 2.000 anni.
“Capire come la Pacific Walker Circulation e’ influenzata dai cambiamenti climatici consentirà alle comunità di tutto il Pacifico e oltre di prepararsi meglio alle sfide che potrebbero affrontare nei prossimi decenni”.