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La ricetta del clima: modelli e la manopola della CO2

Una ricetta, in fondo un modello è una ricetta. Perché venga saporita basta metterci dentro le cose giuste nelle giuste proporzioni. I cuochi più esperti poi sanno aggiungere un pizzico di questo, una presa di quell’altro e, d’improvviso, cambia il sapore.

Penso che l’ordine dei geologi dovrebbe farsi sentire, perché la nuova ricetta del clima è davvero troppo audace. Ecco qua, naturalmente si tratta di uno studio di fresca pubblicazione su Nature:

Antarctic glaciation caused ocean circulation changes at the Eocene–Oligocene transition

Si parla di formazione della calotta polare meridionale, per cui occorre andare parecchio indietro nel tempo, ben 34 mln di anni. Secondo quanto esposto in questo paper, il progressivo ghiacciamento dell’Antartide avrebbe indotto delle modifiche alla circolazione ed alla stratificazione dell’Oceano Meridionale, tali da condurre all’attivazione di feedback positivi che avrebbero innescato un ulteriore raffreddamento ed espansione della calotta polare.

E cosa avrebbe generato il raffreddamento e il ghiacciamento iniziale? Ma naturalmente una brusca diminuzione della CO2, la grande manopola (sic!) che controlla tutte le dinamiche del clima.

Tutto ciò sebbene estremamente affascinante, è in contrasto con un piccolo particolare e con una teoria scientifica ben più robusta e documentata, quella della deriva dei continenti. Già perché in quelle lontanissime epoche si completarono i distacchi dell’Australia e dell’America del Sud dall’Antartide, con quest’ultimo che finì al Polo Sud, dove, fino a prova contraria, il calore irradiato dal Sole scarseggia alquanto. Per di più, tale distacco, aprì di fatto la strada alla corrente oceanica circumpolare che isola il continente dalla circolazione emisferica, un isolamento che ne fa di gran lunga la porzione di pianeta più fredda e inospitale.

In questo paper, però, grazie all’ausilio di fantastici modelli climatici (che non sanno dirci che estate farà, ma sanno come giravano le rotelle del clima 34 milioni di anni fa), si è potuto capire che all’origine del processo non c’è stata l’evoluzione geologica del pianeta, ma la diminuzione della concentrazione di CO2, diminuzione di cui tra l’altro non si conoscono le origini. Però, prendendo il clima di 34 milioni di anni fa e piazzandoci dentro un Antartide com’è oggi, si riesce a capire che la grande manopola della CO2 potrà probabilmente generare altro ed altrettanto pericoloso scompiglio in futuro. Per inciso e per chiudere l’argomento, direi valga la pena sottolineare che oggi la CO2 aumenta e il ghiaccio antartico pure, esattamente il contrario quindi di quanto pare sia successo allora. Ma, come scrivono gli autori nel virgolettato apparso su Science Daily, oggi non stiamo muovendo i continenti! Tranquilli, è questione di tempo, presto i modelli faranno pure quello.

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Published inAttualità

6 Comments

  1. donato

    Scrive L. Mariani:
    “Che dire, le glaciazoni arcaiche mi paiono molto remote e rispetto ad esse i dati sono pochi e soggetti a grandi dosi di incertezza… Personalmente mi acconterei di ragionare sul pleistocene (ultimi 2 milioni di anni).”
    .
    Condivido in modo totale questa considerazione di L. Mariani.
    Oggi nel leggere l’abstract di un articolo correlato a quello commentato da G. Guidi che indicherò con Pearson et al. 2009 ( http://www.nature.com/nature/journal/v461/n7267/full/nature08447.html ) sono rimasto impressionato dalla fonte dei dati: una sezione eccezionalmente ben conservata contenente microfossili carbonatici rinvenuta in Tanzania.
    Si sono da poco sopite le polemiche riguardanti la cronologia di Marcott et al. 2012 e la risoluzione della stessa riferita agli ultimi 18000 anni, per cui mi pare piuttosto difficile riuscire meglio relativamente a qualcosa che risale a 34/35 milioni di anni fa e desunto da un’unica sezione geologica.
    Come scrive L. Mariani le incertezze dei dati relativi alla transizione Eocene-Oligocene sono estremamente forti. A dimostrazione di ciò vorrei notare che Pearson et al. 2009 forniscono un valore della concentrazione di CO2 atmosferica durante la massima espansione della calotta antartica di 750 ppmv, calcolato come valore centrale dell’intervallo (determinato sperimentalmente) di estremi 450 ppmv e 1500 ppmv: un intervallo enorme, a mio giudizio che la dice lunga sulla certezza dei risultati ottenuti. Nonostante ciò Pearson et al. 2009 conclude che l’evoluzione della transizione Eocene-Oligocene conferma il modello del ciclo del carbonio e dimostra che la CO2 è il principale interruttore del clima terrestre degli ultimi 65 milioni di anni!!!
    Beati loro che riescono a desumete tanta certezza da dati altrettanto incerti! 🙂
    .
    Riflettendo su questi dati non ho potuto fare a meno di notare che anche se la concentrazione di CO2 atmosferica fosse stata di 450 ppmv, sarebbe in ogni caso stata maggiore di quella attuale e, nonostante ciò, la calotta glaciale antartica raggiunse la massima estensione, anzi addirittura si formò. A questo punto mi sono venuti alcuni dubbi che voglio condividere con i lettori di CM.
    a) Se come sostengono gli autori dell’articolo citato nel post di G. Guidi ed anche Pearson et al. 2009 la concentrazione di CO2 di 750 ppmv ha consentito la “glaciazione” dell’Antartide, perché una concentrazione di poco maggiore alle 400 ppmv dovrebbe determinarne la fusione?
    b) Pearson et al. 2009 sostengono che la risposta del clima alla variazione di concentrazione della CO2 è di tipo non lineare. Ciò significa che un dimezzamento della concentrazione di CO2 non determina un dimezzamento delle temperature ed un raddoppio della concentrazione di CO2 non determina un raddoppio delle temperature, ma sembra strano che una riduzione della concentrazione di CO2 provochi l’innesco della glaciazione, un suo aumento ne determini la massima estensione e, infine, una sua diminuzione la stabilizzazione. A me viene il dubbio che altri siano i meccanismi in azione e, tra questi, in modo principale, la circolazione oceanica.
    c) Pearson et al. 2009 confermano come in passato le concentrazioni di CO2 atmosferico siano state anche notevolmente più elevate di quelle di oggi. Perché non si sono verificati i terribili scenari evocati dall’IPCC e da tutti i sostenitori del “peggio di quanto potessimo immaginare” e del “senza precedenti”?
    .
    p.s. non so se si è capito ma io concordo con quanto scrive il prof. U. Crescenti circa l’origine della calotta glaciale antartica 🙂
    Ciao, Donato.

  2. Luigi Mariani

    Il problema è sempre quello di capire se CO2 sia la causa o l’effetto della diminuzione delle temperature che si registra in occasione dell’ingresso in un’era glaciale.
    Ciò in quanto bassi livelli atmosferici di CO2 sono uno scontatissimo effetto di ecosistemi vegetali che lavorano poco e male per effetto delle basse temperature. Per inciso questo fenomeno si vede a livello globale:
    1. ogni anno in occasione dell’inverno boreale, allorchè i livelli atmosferici globali di CO2 calano per incanto di 6 ppmv (ed in un tale caso CO2 è sicuramente effetto e non causa).
    2. in occasione dell’ingresso nelle 15 grandi glaciazioni oloceniche per le quali credo (o almeno spero) che possa darsi per assodato che il calo di CO2 sia l’effetto delle basse temperature e non la causa, quest’ultima essendo di natura astronomica (teoria di Milancovich).
    Nel caso invece di glaciazioni più remote leggo spesso di CO2 indicata come causa. Nello specifico settimane fa’, su sollecitazione dell’amico Roberto Vacca, mi sono interessato nella glaciazione eocenica di 49 milioni di anni orsono per la quale si addita CO2 come responsabile. Circa la causa del calo di CO2 avvenuto 49 milioni di anni orsono, si indicano due possibili cause:
    1. l’attività di una pteridofita acquatica (Azolla) che avrebbe coperto enormi superfici dell’attuale oceano artico, che allora era un’enorme lago d’acqua dolce, completamente circondato da terre e che presentava temperature tropicali. Circa l’Azolla event si può vedere qui: http://www.ru.nl/publish/pages/538808/coeval_eocene_blooms.pdf
    2. l’orogenesi imalaiana che avrebbe stimolando una rilevantissima crescita della piovosità globale con conseguente dilavamento della CO2 atmosferica (questa causa l’ho sentita citata in un documentario televisivo, per cui è da prendere con le triple molle).
    Circa la glaciazione verificatasi alla transizione Eocene-Oligocene vari autori sostengono che la causa è stato il calo di CO2 (ad esempio Pagani et al., qui: http://www.sciencemag.org/content/334/6060/1261 o De Conto et al., qui: http://www.nature.com/nature/journal/v421/n6920/full/nature01290.html, gisutametne citati da Goldner et al.). Mi domando cosa potrebbe aver causato un tale calo, perché a quanto risulta dagli abstract né Goldner et al nè Pagani et al né De Conto et al. indicano possibili cause. In tali condizioni il rischio di mettere il carro davanti ai buoi è consistente, come giustamente evidenzi tu.
    Che dire, le glaciazoni arcaiche mi paiono molto remote e rispetto ad esse i dati sono pochi e soggetti a grandi dosi di incertezza… Personalmente mi acconterei di ragionare sul pleistocene (ultimi 2 milioni di anni).

    • flavio

      “1. ogni anno in occasione dell’inverno boreale, allorchè i livelli atmosferici globali di CO2 calano per incanto di 6 ppmv (ed in un tale caso CO2 è sicuramente effetto e non causa).”

      proprio sicuro?
      pubblicazioni a sostegno di tale ipotesi?

      😉

    • Flavio,
      il respiro di Gaia, come Lovelock lo ha poeticamente definito (salvo poi rivedere le sue posizioni in materia di catastrofe globale imminente) è scandito dalle stagioni ed ha la sua impronta nel nostro emisfero perché la vegetazione cresce sulle terre emerse, la cui estensione è di gran lunga superiore nell’emisfero nord. Può darsi che qualche meteorologo dell’ultima ora scambi le stagioni per avere spazio sui media, ma le piante non si sbagliano. Con buona pace della teoria secondo la quale la manopola della CO2 controlla tutto, d’inverno fa freddo perché cambia la posizione del Pianeta rispetto al Sole. Va bene che ogni cosa è vera fino a prova contraria, ma temo che questi aspetti delle dinamiche del pianeta siano assodati. Pensare che arrivi il freddo perché cala la CO2 con ritmo stagionale mi pare davvero eccessivo.
      gg

    • flavio

      era una battuta…perciò avevo messo la faccia

      però il “Va bene che ogni cosa è vera fino a prova contraria, ma temo che questi aspetti delle dinamiche del pianeta siano assodati” io non lo darei affatto per scontato

      io vivo accanto alla brebemi, fresca di inaugurazione da un paio di settimane, e per tutto il periodo precedente l’apertura c’è stato un battage incredibile con la teoria degli anni ’60 più strade=più traffico, secondo cui decine di migliaia di camion e milioni di auto si stavano ammassando a brescia, pronte appena aperta a piombare su segrate come una nube di cavallette e sterminare e radere al suolo qualunque cosa sul loro cammino…finchè, il giorno dopo l’inaugurazione, di fronte all’evidenza del contrario, è stata prontamente gettata nel cesso per riscoprire invece “l’autostrada dei soli” degli anni ’50, e mi ricordava la storia del cambiamento climatico di un paio di anni fa, per cui, se non c’era il “più caldo”, avremmo avuto inverni siberiani, seguiti da estati sahariane e diluvi monsonici per tutto l’autunno

      mi è venuto spontaneo il paragone, l’umanità ha la memoria corta…e l’inclinazione dell’asse terrestre è un idea vecchia, mooolto vecchia

  3. Uberto Crescenti

    Concordo con le osservazioni di Guido, che vedo con piacere essere diventato anche esperto di Geologia. La deriva dei continenti non può essere misconosciuta dai soloni del clima, che invece dovrebbero tenerne conto nelle loro ricostruzioni basate sui modelli. La prima comparsa ddi ghiacciai in Antartide si ebbe circa 35 milioni di anni fa, che precedette lo sviluppo avvenuto a partire da circa 34 milioni di anni fa, quando si ebbe anche l’apertura del passaggio Tasmania-Antartide. Tutto questo è stato registrato dallo studio della variazione del rapporto isotopico dell’ossigeno di successioni marine depostesi in aree oceaniche negli ultimi 70 milioni di anni. Si veda Orombelli 2005, Cambiamenti climatici. Geogr. Fisi. Dinam. Quat. Suppl. VII, pp. 35-44.

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