Sedimenti dal lago Ammersee: segnali di (C)AGW?

Nota per i non climate change addicted: la C tra parentesi sta per Catastrophic, la A per Anthropic e il resto…beh, il resto è il Global Warming 😉
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L’Ammersee è il sesto lago della Germania e si trova a 35 km a sud-ovest di Monaco: ricordo questo dettaglio geografico perché nella pagina NOAA della paleolimnologia (sedimenti lacustri),qui, da cui ho scaricato i dati, la mappa di Google Earth che localizza il luogo punta in realtà ad un sito austriaco a sud-ovest di Innsbruck e totalmente privo di laghi. Ho avvertito NOAA dell’errore.

Alcune carote estratte dalle acque profonde (80 m) del lago hanno permesso di costruire un dataset di δ18O su un intervallo temporale di 15500 anni, da -39 a 15500 anni BP (before present, dove il presente è il 1950). Il dataset presenta un’interruzione di 507 anni, tra 261 e 769 anni BP (tra il 1181 e il 1689), che corrisponde al passaggio tra due serie di osservazioni. Il dataset complessivo è in fig.1 (pdf).

Fig.1. Grafico della variazione isotopica dell'Ossigeno nel lago Ammersee. Il segmento "anomalo" tra 0 e 1000 anni corrisponde all'interruzione di 507 anni. Le annotazioni si riferiscono a diverse oscillazioni climatiche tra il Periodo Glaciale e l'Olocene. Si riconosce, tra 5500 e 260 anni BP, la diversa risoluzione temporale delle carote.

Fig.1. Grafico della variazione isotopica dell’Ossigeno nel lago Ammersee. Il segmento “anomalo” tra 0 e 1000 anni corrisponde all’interruzione di 507 anni. Le annotazioni si riferiscono a diverse oscillazioni climatiche tra il Periodo Glaciale e l’Olocene. Si riconosce, tra 5500 e 260 anni BP, la diversa risoluzione temporale delle carote.

Tre studi scientifici dettagliati sui dati di Ammersee sono riportati in bibliografia.
Data la grande estensione temporale del dataset (che ha rappresentato la prima misura così estesa in un sito europeo) risulta naturale il confronto con il core (carota) del Greenland IceCore Project (GRIP) che si estende su 400 mila anni. In fig.2 (pdf), mostro i dati GRIP sullo stesso intervallo di Ammersee e con le stesse annotazioni.

Fig.2. Grafico dei dati GRIP tra 0 e 15 mila anni BP. In rosso i dati filtrati su una finestra di 11 punti corrispondente a circa 22 anni. Come in fig.1, vengono riportate le indicazioni generiche di freddo-caldo per ricordare che il δ18O è un proxy della temperatura.

Fig.2. Grafico dei dati GRIP tra 0 e 15 mila anni BP. In rosso i dati filtrati su una finestra di 11 punti corrispondente a circa 22 anni. Come in fig.1, vengono riportate le indicazioni generiche di freddo-caldo per ricordare che il δ18O è un proxy della temperatura.

Il confronto diretto tra i due dataset è mostrato in fig.3 (pdf), dove Ammersee è stato scalato arbitrariamente dato che non sono interessato ai valori assoluti delle temperature.

Fig.3. I due dataset sovrapposti al meglio, per mostrare le similitudini e le differenze.

Fig.3. I due dataset sovrapposti al meglio, per mostrare le similitudini e le differenze.

Da fig.3 si vede ad esempio che l’oscillazione di Boelling ha in Europa un’estensione inferiore a quella groenlandese; che il Dryas Antico si presenta in Europa circa 300 anni dopo lo stesso evento in Groenlandia; che la risalita delle temperature dopo la fine del Dryas Recente è nettamente più ripida in Groenlandia che in Europa. Ma mostra anche la coincidenza di moltissimi eventi climatici, in particolare l’oscillazione a 9.1 kyr BP e l’evento freddo a 8.2 kyr BP.

Nel caso in cui gli eventi caldi o freddi siano presenti in uno solo dei dataset si considerano come locali mentre le coincidenze tra le due parti dell’Atlantico sono attribuite a modifiche della circolazione termoalina del nord Atlantico (forse dovute allo scioglimento della calotta glaciale sulla Baia di Hudson con conseguente riversamento di acqua dolce) e quindi ad eventi globali o, al minimo, emisferici.

Una cosa che noto nei due dataset è il tipo di discesa graduale dell’Ossigeno (temperature) dopo il massimo di inizio Olocene: GRIP da circa 9000 anni fa decresce lentamente e monotonicamente fino a circa 2500 anni fa, per poi mostrare un aumento della pendenza fino ad ora, con una possibile stasi dopo il 1000 d.C. (1000 BP).

Ammersee, a partire da 11000 anni fa, mostra una debole salita fino a circa 7000 anni fa, poi una costanza fino a 3500 anni fa e una leggera discesa fino ad ora.
Forse queste differenze riflettono la diversa uscita dal Dryas Recente dell’ambiente (più marino) della Groenlandia rispetto a quello (più continentale) della Baviera.

Per osservare meglio le variazioni dell’Ossigeno (le temperature), in fig.4 (pdf) un ingrandimento del periodo più vicino a noi (fino a circa il 1200-1100 a.C., fine dell’età del bronzo-inizio dell’età del ferro).

Fig.4. Come fig.3, zoom sull'intervallo 0-3000 anni BP. Ammersee è stato scalato di -30.5 per migliorare sovrapposizione e confronto.

Fig.4. Come fig.3, zoom sull’intervallo 0-3000 anni BP. Ammersee è stato scalato di -30.5 per migliorare sovrapposizione e confronto.

Per evidenziare eventuali brusche salite dell’Ossigeno in grado di suggerire un improvviso (e senza precedenti) aumento delle temperature, in fig.5 (pdf) si mostra il periodo tra il 1700 e il 2000.

Fig.5. Grafico del core più recente di Ammersee (AS TMAX) nel periodo 1700-2000, confrontato con il periodo corrispondente di GRIP. In questo caso le ascisse sono gli anni del calendario e il verso del tempo è rovesciato rispetto alle figure precedenti.

Fig.5. Grafico del core più recente di Ammersee (AS TMAX) nel periodo 1700-2000, confrontato con il periodo corrispondente di GRIP. In questo caso le ascisse sono gli anni del calendario e il verso del tempo è rovesciato rispetto alle figure precedenti.

Confortati dalla conoscenza delle temperature globali, possiamo considerare, per Ammersee, il minimo relativo attorno al 1845 come inizio della (lenta) crescita della temperatura: per confronto, ad esempio, con le temperature NOAA (qui), notiamo la presenza di un massimo subito dopo il 1900, un minimo tra il 1940 e il 1950, un massimo nel 1950 e un accenno di aumento fino al 1960 (troncato dalla fine dei dati). GRIP mostra a partire dal 1920 un aumento delle oscillazione ad alta frequenza e un accenno di aumento delle temperature forse a partire dal 1950 o subito dopo.

Tutto questo, però, anche confrontandosi con i dataset completi o con lo zoom sugli ultimi 3000 anni, fa davvero pensare a futuri eventi catastrofici tali da condurre la Terra ad uno stato di non ritorno? Davvero vediamo una situazione drasticamente diversa rispetto alla storia passata?

A me sembra di no, ma forse la visione deformata dello scettico mi impedisce di vedere la realtà nei suoi aspetti più tragici.

E lasciamo stare i sistemi non lineari e caotici che potrebbero impazzire (impazziscono) solo quando li stiamo guardando mentre per tutto il resto della loro storia si comportano in maniera “normale” e coerente con le attese.

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui

Bibliografia

  • U. von Grafenstein, H. Erlenkeuser, J. Müller, P. Trimborn and J. Alefs: A 200-year mid-european air temperature record preserved in lake sediments: an extension of the air temperature – d18OP relation into the past., Geo&Cosmo-chimica Acta, Vol.60, 21, 4025-4036.
  • U. von Grafenstein, H. Erlenkeuser, J, Müller, J Jouzel, S. J. Johnsen: The cold event 8200 years ago documented in oxygen isotope records of precipitation in Europe and Greenland.,Climate Dynamics, Vol. 14, 2, 73-81, 1998.
  • Ulrich von Grafenstein, Helmut ErLenkeuser, Achim Brauer, Jean Jouzel, Sigfus J. Johnsen: A Mid-European Decadal Isotope-Climate Record from 15,000 to 5000 Years B.P., ScienceNew Series, Vol. 284, No. 5420, 1654-1657 (June 1999)
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Author: Franco Zavatti

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3 Comments

  1. Donato, il senso della frase “incriminata” è proprio quello che tu hai
    dettagliato: nei 15 mila anni precedenti il sistema ha subito oscillazioni
    molto grandi ed è sempre riuscito a stabilizzarsi. Non venitemi a dire che
    tra 5 minuti, 10 anni, un secolo potrebbe divergere: non lo sapete e non
    lo sa nessuno. E’ più ragionevole pensare che il sistema continuerà a
    comportarsi come ha sempre fatto pur sapendo che potrebbe cambiare
    drasticamente ma in modo imprevedibile. Questa è un’idea che porto avanti da
    un po’ di tempo: pensare di prevedere una piccola parte di futuro osservando
    il comportamento di un lungo periodo passato. Certo, i modelli con dentro
    la fisica sono migliori ma per ora i loro risultati non sembrano tanto
    soddisfacenti o tanto migliori di un fit estrapolato solo un po’ nel tempo.

    “scettici del cambiamento climatico”: hai ragione ma solo perché i bravi
    sono riusciti a far passare nel comune sentire l’equivalenza “cambiamento
    climatico –> cambiamento climatico provocato dall’uomo”: ogni volta che
    devo subire questa equivalenza mi arrabbio al pensiero di dati come quelli
    pubblicati in questo post o del GRIP completo su 400 mila anni con le loro
    oscillazioni quasi incredibili, senza bisogno di usare il petrolio e il
    resto dell’armamentario.
    Franco

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  2. Scrive F. Zavatti: “E lasciamo stare i sistemi non lineari e caotici che potrebbero impazzire (impazziscono) solo quando li stiamo guardando mentre per tutto il resto della loro storia si comportano in maniera “normale” e coerente con le attese.”
    .
    Franco, secondo me un sistema caotico non lineare può tranquillamente incontrare un punto di biforcazione e passare ad una condizione di equilibrio del tutto diversa da quella di partenza. La presenza di attrattori impedisce a questi sistemi di vagabondare troppo nello spazio delle fasi e fa assumere loro condizioni di quasi periodicità che troviamo in tutti i dati climatici come tu hai avuto occasione di dimostrare innumerevoli volte. Molti reputano che questa è solo una pia speranza e non una certezza: nel dubbio è meglio non rischiare (“principio” di precauzione).
    In poche parole questo è il cuore del dibattito climatico: l’incertezza che il sistema possa restare in equilibrio senza raggiungere punti di non ritorno.
    .
    Il tuo post spezza una lancia a favore della stabilità del sistema in quanto dimostra che nel passato è riuscito a ritrovare condizioni di equilibrio dopo essersene allontanato in modo molto forte (le tremende oscillazioni nella fase di uscita dalla glaciazione). E’ proprio la storia del sistema climatico nel corso delle ere geologiche che spinge noi scettici (la netiquette imporrebbe di definirci “scettici del cambiamento climatico”, ma non mi piace perché il cambiamento climatico c’è stato, c’è e ci sarà per cui io non sono scettico circa il cambiamento climatico, ma sulle sue cause 🙂 ) a postulare l’esistenza di uno o più attrattori che lo stabilizzano nello spazio delle fasi e a non condividere la tesi CAGW.
    .
    Sono restato impressionato dalla somiglianza a grande scala tra la ricostruzione delle temperature GRIP e quelle del lago tedesco, ma anche dalla variabilità regionale che rende diverse le due ricostruzioni a piccola scala. Non smetto mai di meravigliarmi, infine, nel confrontare le variazioni climatiche del passato rispetto a quelle odierne: non c’è paragone.
    Ciao, Donato.

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  3. Aggiornamento: Bruce Bauer, responsabile del dataset NOAA dei paleodati ha cambiato le coordinate e la mappa di Ammersee sul sito del dataset che ora è corretto.

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