I cambiamenti climatici attraverso la lente dello spazio e del tempo
Durante i periodi caratterizzati da maggior calore, il clima aumenta la propria stabilità o la sua variabilità? Qual è l’ampiezza delle variazioni climatiche che dobbiamo aspettarci per il futuro? E ancora, in che misura queste variazioni si verificano in modo naturale, piuttosto che indotto dall’attività umana? Per rispondere a queste e altre domande è stato istituito il progetto SPACE, finanziato dall’UE. «Per verificare i modelli climatici e migliorare radicalmente la nostra comprensione della variabilità del clima, ci avvaliamo di una struttura spazio-temporale dei cambiamenti climatici che va dall’arco degli anni a quello dei millenni», afferma Thomas Laepple, coordinatore del progetto SPACE, nonché ricercatore presso l’Istituto Alfred Wegener - Centro Helmholtz per la ricerca marina e polare e docente di diagnostica del sistema Terra all’Università di Brema. Concentrandosi sulla documentazione paleoclimatica, il progetto ha analizzato il legame intrinseco esistente tra la scala temporale e quella spaziale associata delle variazioni climatiche. «Mentre le variazioni rapide, come quelle meteorologiche, presentano coerenza a livello regionale, per i cicli glaciali-interglaciali essa sembra esistere a livello globale», aggiunge Laepple. Quantificando questa presunta tendenza del sistema climatico, il progetto si era proposto di vincolare le passate evidenze spesso scarse, soggette a interferenze e a volte contraddittorie dei cambiamenti climatici a favore di una comprensione più consapevole dell’ampiezza, delle origini e del meccanismo della variabilità del clima.
Una maggiore variabilità della temperatura nei climi più freddi
Il progetto, che ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca, ha analizzato raccolte globali di dati paleoclimatici e strumentali integrati da misurazioni proprie in carote di ghiaccio e sedimenti, avvalendosi di complessi modelli climatici statistici. Questo lavoro ha consentito a SPACE di generare diversi risultati importanti, tra cui la dimostrazione del fatto che la variabilità della temperatura dipende dallo stato medio del clima. «I nostri risultati hanno messo in evidenza una maggiore variabilità nei climi più freddi, che si è associata a differenze di temperatura più marcate tra i poli e i tropici», spiega Laepple. «Si tratta del contrario di ciò che ci aspettiamo in futuro, ovvero una potenziale diminuzione della variabilità della temperatura in un clima caratterizzato da maggior calore.» I ricercatori hanno altresì rilevato che l’oceano è il principale fattore determinante della lentezza nella variabilità della temperatura, anche sulla terraferma. Inoltre, il progetto ha concluso che le discrepanze esistenti a livello globale tra la variabilità simulata dai modelli climatici e quella ricostruita dagli archivi paleoclimatici hanno probabilmente origine anch’esse nell’oceano.
Variazioni climatiche regionali che persistono più a lungo
Confrontando le variazioni della temperatura media globale con le variazioni regionali della temperatura nei dati surrogati e nei modelli climatici, i ricercatori hanno per di più determinato la loro estensione spaziale, dimostrando in particolare che quelle climatiche regionali persistono per periodi più lunghi di quelli riproducibili dai modelli climatici che simulano gli stati passati del clima. «Ciò suggerisce una sottostima della variabilità regionale su scale temporali almeno multidecennali, nonché un potenziale errore nelle proiezioni climatiche e negli studi di attribuzione», osserva Laepple. I ricercatori hanno inoltre dimostrato che i modelli possono simulare accuratamente la variabilità della temperatura su scala globale, rafforzando la fiducia riposta nella risposta simulata alle forzature antropogeniche nelle proiezioni climatiche future.
L’importanza delle variazioni climatiche regionali naturali
Il progetto SPACE è riuscito a dimostrare l’importanza delle variazioni climatiche regionali naturali, anche su lunghe scale temporali, in contrapposizione con i modelli che non mettono in mostra gran parte della variabilità naturale regionale su tali periodi. «Siamo riusciti a inferire le modalità con cui la scala spaziale delle variazioni di temperatura dipendono da quella temporale, compreso il modo in cui l’estensione spaziale delle anomalie di temperatura aumenta nel caso di scale temporali più lunghe», dichiara Laepple, che conclude: «Mentre le anomalie meteorologiche sono localizzate, le variazioni interannuali si estendono solitamente per diverse centinaia di chilometri e quelle multidecennali o centenarie smettono di crescere nei dati surrogati, ma continuano ad espandersi nei modelli.»
Parole chiave
SPACE, cambiamenti climatici, variabilità climatica, struttura spazio-temporale, modelli climatici, clima, paleoclima
