{"id":50345,"date":"2019-02-27T07:00:54","date_gmt":"2019-02-27T07:00:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.climatemonitor.it\/?p=50345"},"modified":"2019-02-26T14:06:28","modified_gmt":"2019-02-26T14:06:28","slug":"nel-corso-dellolocene-il-clima-e-cambiato-causa-della-variabilita-dellenso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.climatemonitor.it\/?p=50345","title":{"rendered":"Nel corso dell’Olocene il clima \u00e8 cambiato a causa della variabilit\u00e0 dell’ENSO"},"content":{"rendered":"

Molti dei lettori di CM sanno che uno dei principali fattori della variabilit\u00e0 climatica nell’emisfero meridionale del nostro pianeta, \u00e8 l’ENSO (El\u00a0Ni\u00f1o-Southern\u00a0Oscillation): si tratta di un complesso fenomeno che coinvolge temperature superficiali del Pacifico meridionale, variazioni di pressione atmosferica e, quindi, circolazione atmosferica (alisei). Non voglio soffermarmi pi\u00f9 di tanto sulle caratteristiche generali di questo fenomeno climatico in quanto, qui su CM, si possono trovare centinaia di articoli sull’argomento. In modo estremamente sintetico possiamo dire che durante le fasi ENSO+<\/sup> (El\u00a0Ni\u00f1o) si verificano condizioni di siccit\u00e0 in alcune aree del pianeta, mentre durante le fasi di ENSO–<\/sup> (La\u00a0Ni\u00f1a), nelle stesse aree si verificano condizioni molto pi\u00f9 umide.<\/p>\n

Un recente studio<\/a>\u00a0ha ricostruito il clima in una zona dell’Australia sud-orientale che risente molto della variabilit\u00e0 dell’ENSO e, quindi, \u00e8 caratterizzata da periodi secchi e periodi umidi determinati da ENSO.<\/p>\n

Holocene El Ni\u00f1o\u2013Southern Oscillation variability reflected in subtropical Australian precipitation<\/strong><\/p>\n

di\u00a0 C. Barr, J. Tibby, M.J. Leng, J.J. Tyler, A.C.G. Henderson, J.T. Overpeck, G.L. Simpson, J.E, Cole, S. J. Phipps, J.C. Marshall, G.B. McGregor, Q. Hua & F.H. McRobie (da ora\u00a0 Barr et al., 2019)<\/p>\n

Nell’immagine seguente, estratta dalla figura 1 di Barr et al. 2019, sono evidenziate le relazioni stagionali tra precipitazioni ed eventi ENSO, relativamente all’area considerata e per il periodo compreso tra il 1980 ed il 2016.<\/p>\n

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Sulla base di una carota prelevata sul fondo della \u00a0Swallow Lagoon, ubicata in prossimit\u00e0 di Minjerribah (North Stradbroke Island), i ricercatori hanno individuato reperti estremamente ben conservati di foglie appartenenti ad una specie endemica dell’area (Melaleuca quinquenervia).<\/em> La carota \u00e8 stata divisa in sezioni di un centimetro di spessore che rappresentano un intervallo temporale medio di circa 24 anni con estremi che vanno da 2 a 77 anni circa e, per ognuna di tali sezioni, \u00e8 stato dosato l’isotopo del carbonio 13<\/sup>C. Si \u00e8 provveduto, inoltre, a calibrare l\u2019et\u00e0 della serie stratigrafica mediante dosaggio dell’isotopo 14<\/sup>C in fossili terrestri incapsulati negli strati della carota.<\/p>\n

M. quinquenervia <\/em>\u00e8 una pianta di tipo C3, per cui il frazionamento degli isotopi di carbonio all\u2019interno dell\u2019apparato cellulare, risulta piuttosto sensibile al tasso di umidit\u00e0 ambientale ed \u00e8 stato accuratamente tabellato dai ricercatori. Appare evidente, quindi, che \u00e8 possibile risalire al tasso medio di umidit\u00e0 ambientale, a partire dal rapporto tra i vari isotopi del carbonio contenuti nelle parti vegetali della pianta. Nella fattispecie \u00e8 stato possibile ricostruire l\u2019umidit\u00e0 ambientale e, quindi, le precipitazioni lungo tutta la serie stratigrafica. L\u2019arco temporale indagato, \u00e8 pari a circa 7700 anni a partire dal presente che, secondo quanto scrivono gli autori, coincide con gli inizi degli anni \u201950 del secolo scorso.<\/p>\n

Stante quanto scritto in premessa a proposito di legami tra eventi ENSO e pluviometria nell\u2019area considerata, \u00e8 stato possibile, una volta ricostruite le serie pluviometriche dell\u2019Australia sud orientale negli ultimi 7700 anni, risalire alle oscillazioni dell\u2019ENSO nello stesso periodo. Ebbene, sulla base di queste considerazioni gli autori hanno potuto accertare che negli ultimi 7700 anni si possono individuare due grandi periodi climatici: da 7700 anni fa a circa 3000 anni orsono l\u2019Australia sud-orientale fu caratterizzata da un clima mediamente umido, con elevato tasso pluviometrico, paragonabile a quello che succede nei periodi caratterizzati da ENSO negativo o neutro. Il clima risultava piuttosto stabile, caratterizzato com\u2019era da oscillazioni a bassa frequenza con periodo plurisecolare. A partire da circa 3000 anni fa, invece, il clima \u00e8 stato caratterizzato da maggiore variabilit\u00e0 e maggiore secchezza: come tende a capitare durante le fasi di ENSO positivo. In tale periodo, caratterizzato da una piovosit\u00e0 inferiore alla media dei secoli precedenti, si notano due periodi caratterizzati da una piovosit\u00e0 in linea con quella del periodo precedente, Di essa appare molto interessante, l\u2019ultima, che coincide con la Piccola Era Glaciale (PEG o LIA).<\/p>\n

Il motivo per cui tale periodo di elevata umidit\u00e0 mi ha interessato, riguarda la polemica circa la copertura globale o regionale della PEG. Numerosi studiosi di climatologia in generale e paleoclimatologia in particolare, hanno sempre sostenuto che la PEG sia stato un evento climatico regionale, al massimo emisferico e, quindi, confinato all\u2019emisfero settentrionale del nostro pianeta. In Barr et al., 2019 il segnale della LIA \u00e8 chiaramente visibile nei dati studiati, per cui dobbiamo dedurre che l\u2019evento PEG sarebbe stato un evento di natura globale e non locale. Non \u00e8 un fatto da poco e bisogna sottolinearlo con decisione. Cos\u00ec come bisogna sottolineare la circostanza che questo periodo umido non sembra essere conseguenza di una successione di eventi ENSO negativo perch\u00e9 dati di controllo relativi ad altri proxy, tendono ad escluderlo. Diciamo che alcuni cambiamenti climatici verificatisi nell\u2019Australia sud-orientale non sembrano conseguenza dell\u2019ENSO, ma di situazioni ancora poco chiare.<\/p>\n

In merito alle cause che hanno determinato lo shift da condizioni umide a condizioni secche e, quindi, da condizioni caratterizzate da fasi di ENSO negativo a periodi caratterizzati da fenomeni ENSO positivo, gli autori, pur non escludendo altre cause, propendono per variazioni dei parametri orbitali terrestri.<\/p>\n

Come \u00e8 mia abitudine, allo scopo di rendere pi\u00f9 facilmente comprensibile la questione, ho semplificato molto i termini del problema, ma in Barr et al, 2019 ampio spazio viene dedicato alla trattazione matematica dei dati utilizzati per giungere alle conclusioni. E\u2019 mia intenzione, in questa occasione, per\u00f2, soffermarmi brevemente sulla metodologia utilizzata da Barr et al., 2019, per desumere dai dati a disposizione le loro conclusioni. Dal punto di vista sostanziale null\u2019altro bisogna aggiungere alle conclusioni di Barr et al, 2019, per cui chi non \u00e8 interessato alle particolarit\u00e0 matematiche dello studio, pu\u00f2 interrompere la lettura a questo punto.<\/p>\n

Barr et al., 2019 presenta una peculiarit\u00e0 che si riallaccia ad un articolo<\/a> pubblicato qui su CM dall’amico F. Zavatti. In questo articolo il prof. Zavatti mette in evidenza la problematicit\u00e0 dell\u2019individuazione dei punti di variazione della pendenza di un fit di dati o, per far ricorso ad uno dei soliti anglicismi che infarciscono la letteratura scientifica, di variazione del trend. Quando si analizzano dei dati scientifici, quasi mai ci si trova di fronte a punti disposti in modo ordinato, ma a nuvole di punti da cui bisogna estrarre dei segnali lineari, quadratici o polinomiali di vario ordine. In campo climatico il problema \u00e8 acuito dal fenomeno dell\u2019autocorrelazione dei dati di cui si dispone. L\u2019autocorrelazione o persistenza comporta che i valori assunti da una variabile, dipendono dai valori che essa ha assunto nel passato: ad un giorno caldo, tende a seguire un giorno caldo, per cui se io assumo che la temperatura in un certo luogo dipende dall\u2019insolazione di una certa area, posso essere tratto in inganno dal fatto che, pur in presenza di una giornata nuvolosa, la temperatura del giorno \u00e8 diversa da quella deducibile dalla legge da me ipotizzata, in quanto il giorno precedente \u00e8 stato un giorno caldo.<\/p>\n

Esistono metodologie statistiche che consentono di eliminare le persistenze e, quindi, ridurre gli effetti dei fenomeni di autocorrelazione e che sono state originariamente concepite per risolvere problemi econometrici e\/o finanziari. Barr et al., 2019, utilizza un metodo piuttosto sofisticato noto come \u00a0Modello Additivo Generalizzato a Scala di Posizione (GAM-LS). In termini molto elementari si tratta di un modello basato sulla somma (additivo) di due o pi\u00f9 funzioni che esprimono alcuni indicatori statistici in funzione di alcune variabili e di parametri numerici. Nel caso in esame si sono analizzati la media e la deviazione standard delle concentrazioni dell’isotopo 13 del carbonio, ovvero i parametri caratterizzanti la distribuzione gaussiana dei dati stessi. Il vantaggio di questo metodo d’analisi \u00e8 che non bisogna conoscere le funzioni che legano i predittori statistici alle variabili. Nello studio di cui ci occupiamo si \u00e8 partiti dall’ipotesi che il generico valore della concentrazione dell’isotopo 13<\/sup>C, abbia distribuzione gaussiana caratterizzata da una deviazione standard ed una media. Si sono fissate, inoltre, due funzioni che legano la deviazione standard e la media al tempo e ad altri parametri numerici. In tal modo si \u00e8 definito il modello GAM. Si \u00e8 provveduto, infine, ad individuare delle funzioni continue del tempo dette spline o anche di smooth o di “lisciaggio” che, opportunamente combinate tra loro, siano in grado di restituire le funzioni del modello. Le funzioni spline, normalmente, sono funzioni algebriche derivabili almeno due volte, in modo da porre delle condizioni sulla loro derivata seconda. La possibilit\u00e0 di derivare le funzioni in corrispondenza dei nodi della griglia costituente i dati, consente la rimozione della persistenza dai dati e, quindi, la stima pi\u00f9 accurata del predittore statistico. Nel caso in esame, essendo i dati non a passo costante, si sono utilizzate le differenze finite invece delle derivate, ma il discorso non cambia pi\u00f9 di tanto.<\/p>\n

Barr et al., 2019 hanno utilizzato le librerie di R per elaborare questo tipo di modello ed hanno potuto accertare la varianza del campione analizzato in funzione del tempo. Essi hanno fatto girare anche un modello in cui hanno eliminato la seconda funzione continua del tempo (a titolo di test statistico) senza notare variazioni significative della varianza degli estimatori. Allo scopo di irrobustire l’analisi statistica, si sono utilizzati, infine, un migliaio di dataset sintetici generati casualmente: le elaborazioni hanno consentito di appurare valori del coefficiente di determinazione R2<\/sup> molto alti per i dati della carota e molto pi\u00f9 bassi per gli altri.<\/p>\n

Come si vede Barr et al., 2019, ha utilizzato un armamentario matematico di grande potenza, fortemente radicato in ambito statistico, per cui possiamo affermare che i dati sono stati trattati in modo conforme alle regole dell’arte. I risultati ottenuti sono, per\u00f2, a prova di errore? No, ovviamente. Diciamo che per quanto consente la tecnologia d’indagine attuale, possiamo fidarci dei risultati, ma da qui a dire che essi sono verit\u00e0 rivelata, ce ne passa.<\/p>\n

Essi dimostrano, comunque, che il clima terrestre cambia a ritmi plurisecolari o secolari da oltre 7000 anni e che tali cambiamenti sono guidati da cause naturali la principale delle quali, per l’area in questione, \u00e8 rappresentata dall’oscillazione ENSO che, fino ad oggi, \u00e8 sempre stata considerata un’oscillazione naturale. Sembrerebbe, per\u00f2, che anche questa certezza abbia i giorni contati. Barr e colleghi si chiedono, infatti, come e quanto cambier\u00e0 ENSO in un clima pi\u00f9 caldo? Oddio, lo avranno scritto per inquadrare il lavoro in una luce pi\u00f9 favorevole ad un referaggio breve e positivo, ma \u00e8 scritto nell’articolo. Non trova alcun riscontro nei i dati raccolti ed analizzati, ma certamente il suo effetto non \u00e8 stato trascurabile visto alcune tesi un poco eretiche contenute nello studio.<\/p>\n

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