Supertempeste: ieri, oggi e domani?

Supertempeste che sollevano massi di centinaia di tonnellate. Supertempeste che si spostano lungo traettorie inusuali.

Previsioni climatiche troppo ottimistiche alla prova dei fatti.

Di Dario Zampieri

La parziale coesistenza di uragani di categoria massima da 4 a 5 (Harvey, Irma, Maria), che hanno duramente colpito la regione caraibica e alcuni stati meridionali dell’unione americana in una rapida successione, inducono a rimeditare un recentissimo (2016) studio firmato da 19 influenti scienziati del clima e della Terra, che mette in guardia sulla pericolosità di un aumento della temperatura di 2°C (oramai inevitabile), usando anche osservazioni geologiche fatte proprio sulla costa atlantica delle isole Bahamas.

L’articolo scientifico dal titolo “Ice melt, sea level rise and superstorms: evidence from paleoclimate data, climate modeling, and modern observations that 2°C global warming could be dangerous” è stato definito dallo stesso primo firmatario James Hansen come il più importante della sua carriera. Si tratta di un articolo insolitamente lungo, ben 52 pagine, cofirmato da altri 18 eminenti scienziati nord americani, cinesi ed europei, che ha avuto una altrettanto insolita incubazione. Hansen, per chi non lo sapesse, è stato direttore del Goddard Institute della NASA, da cui ora è in pensione, e attualmente è professore aggiunto all’Earth Institute della Columbia University. È stato il primo a testimoniare davanti al Congresso, nel lontano 1988, sulla pericolosità del cambiamento climatico che egli riconosceva già in atto allora, quasi 30 anni fa.

L’accettazione dell’articolo ha dovuto superare alcune difficoltà concernenti non tanto il contenuto, bensì il titolo. Un precedente articolo fu sottoposto inizialmente alla rivista PNAS (Proceeding of National Academy of Science) e ricevette un’ottima valutazione da parte dei due revisori. Solitamente questo è sufficiente per la pubblicazione immediata. Tuttavia, l’editore decise di sentire il parere anche di un membro anonimo del comitato editoriale, il quale eccepì che la bozza conteneva dei termini di tipo “normativo”, in particolare l’aggettivo “dangerous” presente anche nel titolo. Tale articolo avrebbe potuto costituire la base scientifica per un’azione legale nei confronti del governo. Hansen decise pertanto di ritirare la bozza e di sottoporla ad un’altra importante rivista, PLOS ONE (Public Library of Science), che lo pubblicò. Tuttavia la vicenda provocò un ritardo nella pubblicazione di quasi un anno. L’articolo fornisce una descrizione di quanto veloce dovrebbe essere la diminuzione di emissioni di CO2 per rientrare sotto le 350 ppm entro la fine del secolo, al fine di mantenere la temperatura nell’ambito dell’intervallo olocenico (ultimi 12.000 anni).

La bozza dell’articolo del 2016 fu inviata alla rivista Atmospheric Chemistry and Physics, pubblicata open access sotto gli auspici dell’European Geosciences Union (EGU).

Comparve online il 23 luglio del 2015 e rimase aperta alla discussione della comunità scientifica fino all’accettazione finale avvenuta il 18 febbraio del 2016, mentre la pubblicazione avvenne il 22 marzo dello stesso anno. Anche in questo caso la parola “dangerous” suscitò perplessità da parte di alcuni revisori e membri del comitato editoriale. Per non ritardare la pubblicazione, come nel caso dell’articolo precedente, dopo lunghe discussioni Hansen e coautori accettarono di eliminare l’aggettivo “highly” (dangerous) proposto nel titolo, nonché di cambiare l’affermazione “is dangerous” con “could be dangerous”. Hansen ha spiegato successivamente le sue perplessità sulle sottili ma importanti differenze lessicali tra il titolo inizialmente proposto e quello finale e come, per giungere ad una rapida pubblicazione dei risultati piuttosto sconvolgenti della ricerca gli autori abbiano deciso di assecondare il comitato editoriale. Questo gli ha nuovamente fornito l’occasione per constatare come negli ultimi 10 anni la “reticenza” scientifica nel riconoscere il pericolo costituito dal cambiamento climatico sia aumentata, anziché diminuire, come ci si aspetterebbe. Questo curioso fenomeno è approfondito nel saggio “Il crollo della civiltà occidentale”, degli storici della scienza Oreskes (Harvard) e Conway (NASA).

Fusione del ghiaccio e salita del livello marino

Per studiare gli effetti della crescente fusione di ghiaccio della calotta groenlandese e dell’Antartico sono stati usati simulazioni numeriche climatiche, dati paleoclimatici ed osservazioni sui processi in corso. Infatti, la mappa mondiale dell’anomalia delle temperature mostra ovunque aumenti rispetto al periodo di riferimento 1981-2010, eccetto che nell’Atlantico a sud della Groenlandia e attorno all’Antartide, dove si osserva un raffreddamento determinato della fusione dei ghiacci continentali. Tale fenomeno, sta avvenendo con una o due decadi di anticipo rispetto a quanto previsto dai modelli climatici, e potrebbe essere l’inizio di un processo irreversibile. In pratica, l’afflusso di acqua dolce nell’oceano, con la sua densità minore rispetto le acque salate, provoca una stratificazione che intrappola l’acqua calda, impedisce l’omogeneizzazione della temperatura dell’oceano e rallenta (per ora, ma potrebbe interromperla) la circolazione termoalina. A sua volta, con un effetto di feedback positivo l’acqua calda destabilizza le lingue glaciali antartiche dal di sotto, penetrando lungo la superficie rocciosa di fondo, che in Antartide si approfondisce verso l’interno del continente. La perdita di ghiaccio sembra progredire in maniera esponenziale piuttosto che in maniera lineare, come nei modelli considerati dall’IPCC, possibilmente con tempi di raddoppio della velocità di aumento del livello marino vicini al termine inferiore dell’intervallo sinora stimato, cioè 10 anni. Ciò significa che entro la fine del secolo il livello marino potrebbe salire di molti metri. A livello atmosferico, il raffreddamento delle acque superficiali nel nord Atlantico e nei mari meridionali causa un aumento del gradiente delle temperature dell’atmosfera e dell’energia cinetica dei vortici, favorendo tempeste più potenti.

I megablocchi di Eleutera e le supertempeste dell’Eemiano

L’Eemiano (Marine isotope Stage 5e, tra 110.000 e 130.000 anni fa) è l’ultimo periodo interglaciale che precede l’LGM (Last glacial maximum), terminato circa 12.000 anni fa. Ora viviamo in un periodo interglaciale, in cui l’uomo con la combustione dei fossili ha spinto la temperatura globale molto vicina (pochi decimi di grado inferiore) al valore stimato per l’Eemiano. Tuttavia, sappiamo che allora il livello dei mari era da 6 a 9 metri più elevato di oggi, benché allora ci fosse meno ghiaccio disponibile per la fusione rispetto ad oggi. Il sospetto che durante il tardo Eemiano si sia verificato un veloce innalzamento del livello marino si deve al terzo autore dell’articolo “Ice melt, sea level rise and superstorms …” Paul Hearty, che tra il 1997 e il 2009 ha pubblicato numerosi articoli documentando la presenza lungo le coste di alcune isole delle Bahamas e delle Bermuda di strutture sedimentarie dovute a tempeste particolarmente violente.

L’arcipelago delle isole Bahamas si estende tra la Florida e Haiti, parallelo all’isola di Cuba, da cui lo separano circa 350 miglia. Geologicamente è una piattaforma carbonatica dalla sommità piatta, tettonicamente piuttosto stabile, che viene esposta durante i periodi glaciali, mentre viene inondata durante gli interglaciali. Durante il periodo di livello del mare elevato eemiano, l’arcipelago era una distesa di sabbie oolitiche bianchissime organizzate in banchi, creste e dune. Questi depositi venivano rapidamente consolidati dalla cementazione precoce, che ha permesso di conservare delicate strutture sedimentarie prodotte in brevi episodi di alta energia, durati alcune centinaia di anni. L’insieme delle strutture sedimentarie e l’ampiezza dell’area interessata escludono un’origine prodotta da un singolo evento tipo tsunami, come alcuni hanno suggerito. Nel settore settentrionale dell’isola di Eleutera, sulla costa rocciosa attualmente elevata una ventina di metri sul mare, si trovano una serie di megablocchi di roccia dal peso medio di 1000 tonnellate, datati tra 300.000 e 400.000 anni e inequivocabilmente poggianti con discordanza angolare sui sedimenti eemiani più giovani.

La capacità delle onde di trasportare verso terra blocchi rocciosi di qualche decina di tonnellate, sollevandoli sulla costa a una decina di metri dal mare è stata documentata durante tempeste recenti in Irlanda e nelle Filippine. Tuttavia, le dimensioni dei megablocchi di Eleutera costringono a riconsiderare l’energia necessaria a produrli e a metterli in posto, tenendo conto anche che la scarpata alta 20 metri che hanno dovuto superare è praticamente verticale. La particolarità dei blocchi di Eleutera è che essi si trovano al fondo di una baia a forma di ferro di cavallo, che può incanalare come in un imbuto le onde provenienti da nordest. Inoltre, l’orientazione della scarpata verticale permette un’interferenza costruttiva tra le onde riflesse e quelle incidenti, con generazione di potenti spruzzi verticali, già osservati ad una scala ridotta (altezza di una costruzione di 10 piani) durante la “tempesta perfetta” atlantica del 1991.

L’insieme di osservazioni sedimentologiche (megablocchi, dorsali di sedimenti con forma a V prodotti da onde, depositi aggradanti, ecc.) distribuiti su di un areale che comprende anche il più protetto litorale settentrionale della piattaforma di Bermuda, portano a concludere che le onde devono aver impattato un’area molto vasta delle coste orientali delle Bahamas, essendo prodotte da tempeste cicloniche nord-atlantiche più potenti e frequenti di quanto si osserva attualmente.

Megablocchi dell’isola di Eleutera datati circa 350.000 anni poggianti su depositi eolianitici di circa 117.000 anni. La persona fornisce la scala mentre il bastone sollevato indica la giacitura inclinata della stratificazione, chiara prova di discordanza angolare tra i due depositi.

L’inquietante spettacolarità dei megablocchi sollevati sulla costa rocciosa durante la fine dell’Eemiano potrebbe distrarre l’attenzione dalle principali conclusioni dell’articolo, che sono:

  1. la continua elevata emissione dei prodotti della combustione dei fossili verosimilmente porterà entro la fine del secolo ad un aumento di alcuni metri del livello marino (molto di più del metro scarso previsto dall’IPCC nello scenario peggiore),
  2. l’indebolimento dell’AMOC (Atlantic Meridional overturned circulation, corrente atlantica che trasporta verso nord acque calde e salate, trasferendo calore dai tropici verso il nord atlantico, dove viene ceduto all’atmosfera) e dello SMOC (Southern ocean Meridional overturning circulation) è già iniziato, con importantissime conseguenze. I dati odierni ci hanno già mostrato un assaggio: l’uragano Sandy ha colpito New York il 29 ottobre del 2012 dirigendosi verso nord con una traiettoria inusuale, perché le acque costiere si sono riscaldate a causa del rallentamento dell’AMOC. Quindi se i tropici continueranno a riscaldarsi e il collasso dell’AMOC provocherà un raffreddamento dell’Atlantico settentrionale, si creerà una situazione climatica simile a quella della fine dell’Eemiano, quando tempeste estremamente violente si abbatterono sulle Bahamas e sulle Bermuda e inevitabilmente anche nel continente.

Le conseguenze sociali ed economiche di un sollevamento del livello marino pari a quello eemiano, con estremi climatici e tempeste relative, sarebbero devastanti. Non è difficile immaginare come i conflitti derivanti da migrazioni forzate ed il collasso economico renderebbero il pianeta ingovernabile.

Lo studio conclude anche che la sola temperatura superficiale, benché importante, non è diagnostico dello stato di salute del pianeta, perché una fusione accelerata dei ghiacci ha un effetto di raffreddamento per un lungo periodo. Ciò che è più importante è lo “sbilanciamento energetico” della Terra. I cambiamenti già ora osservabili sono dovuti ad effetto amplificante di feedbacks. La possibilità che consegneremo alle giovani generazioni un sistema climatico fuori dal loro controllo, rende quella climatica una emergenza globale e un serio pericolo per l’umanità.

 

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Una risposta a “Supertempeste: ieri, oggi e domani?

  1. Hurricanes: rescue natural defences
    Virginie K. E. Duvat & Alexandre K. Magnan
    Nature 550, 43
    (05 October 2017)
    doi:10.1038/550043b
    Published online 04 October 2017
    Decades of land development in the eastern United States and the Caribbean have increased the impact of the 2017 hurricanes Harvey, Irma and Maria. Because such events are likely to intensify as a result of climate change, societies must bolster natural defences and cease contributing to their own vulnerability.
    We know from many examples worldwide that dense urbanization of low-lying coastal areas makes them more prone to the impacts of flooding, especially where buffering ecosystems have been squeezed. Take Saint Martin, the Caribbean island that was one of the most severely hit by Hurricane Irma in September. Since 1986, it has been subject to uncontrolled urbanization of its barrier beaches. A category-4 tropical cyclone known as Luis wiped out settlements there in 1995, but the public authorities did not prevent developers and residents from rebuilding them. This explains the extent of the damage by Irma.

    We urgently need to reverse and stop large-scale developments that prevent buffering by natural ecosystems. Only then can we counter the threat of natural hazards and stimulate adaptation pathways to climate change.

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