Le principali oscillazioni climatiche

Recentemente ho spiegato brevemente il concetto di tempo e scala, fondamentale quando si parla di climatologia, e quali sono le principali oscillazioni di temperatura registrate attraverso i proxy negli ultimi 2200 anni. Sarebbe interessante approfondire un po’ lo studio e capire meglio i dati.

Componenti principali O18 foraminiferi Gallipoli

Innanzitutto, i dati sono estratti tramite foraminiferi, i quali reagiscono ai cambiamenti di temperatura e di salinità dell’acqua. Di conseguenza bisognerebbe andarci cauti coi dati: le oscillazioni riflettono due tipi di cambiamento e bisognerebbe poter discriminare tra questi; bisogna quindi fare le giuste ipotesi e cercare in seguito di dimostrarle.

Per questo studio si è ipotizzato che il mixing delle acque è stato limitato nel tempo, mantenendo quindi pressocché costante la salinità. Si è potuto dire ciò a causa del fatto che l’estrazione del core è stata effettuata nel golfo di Taranto, un bacino relativamente chiuso; inoltre la datazione dei sedimenti ha dato un buon riscontro lineare quando confrontata con le quantità di pirosseni, cioè materiale di origine vulcanico attribuibile direttamente alle principali eruzioni storiche avvenute nei dintorni (Etna, Vesuvio, ecc).
Analizzando meglio i dati e confrontandoli con altri studi, si è notato che l’oscillazioni termica di 200 ha ampiezza diversa rispetto a quella delle temperature dei mari locali e quindi bisognerebbe ipotizzare che con la stessa oscillazione vi sia un afflusso di acqua dolce.

Questo è solo uno dei lati interessanti che scaturiscono dallo studio. Senza fare troppa confusione vi spiegherò altri risultati correlati per poter elaborare un quadro più generale.

Nell’altro articolo ho scritto “…Confrontando vari studi, si scopre che soltanto il trend, il ciclo di 11 e 200 anni sono comuni in tutto l’emisfero boreale. Il primo è attribuibile alle oscillazioni di Dansgaard, ovvero al periodico rilascio di acqua dolce nell’Atlantico che blocca la circolazione oceanica  tramite lo scioglimento degli iceberg; il secondo e il terzo, invece, sono attribuibili in maniera diretta all’attività solare.”

Sappiamo che esistono alcuni cicli attribuibili all’attività solare: circa 11, 22, 90, 200 anni ma non esiste un ciclo di 1400 anni (orientativamente l’oscillazione di Dansgaard, responsabile del trend millenario). Qualche anno fa Braun (”Possible solar origin of the 1470-year glacial climate cycle demonstrated in a coupled model“, 2005) ha cercato di dimostrare che questo ciclo è il risultato non lineare dell’afflusso periodico di acqua dolce nell’oceano, causato dai cicli di 90 e 200 anni circa. Un effetto non lineare all’interno del nostro sistema climatico con “motore iniziale” sempre il Sole: vi sono evidenze sperimentali del fatto che molti iceberg si staccano dalla baia di Hudson (Canada) ed emigrano verso latitudini inferiori dove poi si sciolgono bloccando repentinamente la circolazione oceanica (in tempi comunque lunghi per noi umani).

Tuttavia gli iceberg si sciolgono spesso ma la circolazione non si blocca così facilmente. In realtà nella baia di Hudson si formano ghiacciai decisamente molto spessi, fino a raggiungere una dimensione tale che la pressione alla base è elevatissima. La legge di Clayperon ci dice che con pressioni elevate vi è uno scioglimento del ghiaccio (si pensi ai ghiacciai che scendono da una montagna e vengono deviati se incontrano un ostacolo) ed è quanto basta per spiegare l’immensa quantità periodica di acqua dolce nell’oceano. Certo, è una teoria però è abbastanza verosimile e riesce a chiudere abbastanza bene il cerchio.

Potremmo riflettere brevemente, dopo questa spiegazione, per comprendere la complessità del sistema climatico: lo scioglimento dei ghiacciai è fondamentale per l’evoluzione climatica? Non andrebbe forse accoppiato alla quantità di precipitazioni formando un bilancio complessivo? Il problema è che se si sciolgono i ghiacciai polari ma poi contemporaneamente o subito dopo vi sono molte precipitazioni alle alte latitudini allora il cambiamento climatico è in parte “bilanciato”.
Al contrario, se non vi sono bilanciamenti causati da feedback allora si cade in queste piccole (o a volte forti) ere glaciali.

Con l’oscillazione di 1400 anni circa si possono spiegare abbastanza bene alcuni degli avvenimenti climatici “recenti”. Per spiegare meglio il comportamento di questa oscillazione nel sistema tempo fa fu realizzato un fit trapezoidale, applicato agli ultimi 80.000 anni; nella prossima immagine possiamo apprezzare lo zoom relativo agli ultimi 2200 anni (Schultz, 2002).


oscillazioni.png

Cosa si evince? Tralasciando il fatto ovvio che oltre alle oscillazioni principali vi è anche del rumore, possiamo notare che si può spiegare sia il riscaldamento globale a partire dall’epoca romana fino all’optimum medievale (periodo di caldo e stabilità intorno all’anno 1000) sia la piccola era glaciale (1400-1700). Ai negazionisti del contributo antropico nell’attuale Global Warming farà piacere osservare che è possibile avere un buon riscontro anche per quanto riguarda gli ultimi due secoli, ovvero quelli in cui l’uomo avrebbe contribuito. Tuttavia, senza addentrarci troppo, dovremmo pur sempre ricordare come già detto che bisogna considerare il rumore, possibili feedback non lineari e la vera percentuale di contributo antropico, i quali non sono purtroppo tutti noti. La strada è ancora lunga. Inoltre la serie di anomalie termiche è relativa al proxy dei foraminiferi, viziate da quanto già detto; per finire, questa è un tentativo di modellizzazione, non è detto che vada perfettamente così.

Nel prossimo articolo di natura climatologica vi mostrerò un esempio col quale si potrà dimostrare che gli effetti di natura antropica possono essere considerati abbastanza rilevanti e al contrario di quanto si pensi non sono soltanto relegabili alle immissioni di inquinanti.


Articolo di Giancarlo Modugno

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