martedì 5 luglio 2016

Ci aspetta un'Era Glaciale?

 Ultimamente ci siamo occupati dei cambiamenti climatici e delle loro cause in diverse occasioni:
 In linea di massima, tutte queste ricerche sembrano portare alla conclusione che la temperatura del pianeta sia destinata a crescere inesorabilmente. 

 E se invece ci aspettasse un'altra Era Glaciale? Siamo così distratti dall'aumento di temperatura che ci sfuggono i segnali che puntano nella direzione opposta?


Stagioni che durano millenni

 Cosa causa le glaciazioni? Diversi scienziati si sono posti questa domanda nel corso del Ventesimo Secolo. In realtà, come abbiamo visto a proposito dell'Effetto Serra, è sufficiente una piccola variazione nella temperatura terrestre per stravolgere il clima. In alcune circostanze questo scombussolamento può durare anche centinaia di milioni di anni, e dare origine a un'Era Glaciale.

 Per avere un'idea della variazione della temperatura terrestre necessaria a innescare un cambiamento climatico di tale portata basta considerare questo fatto:
Un aumento della temperatura di 3 gradi e mezzo è sufficiente a far sciogliere i ghiacciai di tutto il mondo, e analogamente una diminuzione dello stesso valore permette di farli crescere.
 Ora, 3 gradi e mezzo è davvero poco! Com'è possibile che una variazione così infima sia sufficiente a causare tutti questi cambiamenti?

 Questo si spiega se si considerano alcune delle conseguenze di un aumento di temperatura. Se il clima globale diventasse leggermente più caldo, una piccola porzione di ghiacciai si scioglierebbe, e dal momento che sono proprio questi i principali attori della riflessione della luce solare, in breve tempo la Terra sarebbe portata ad assorbire più energia dal Sole. Inoltre, l'aumento di temperatura porterebbe gli oceani ad evaporare più velocemente, il ché causerebbe a sua volta un aumento nella concentrazione di vapore acqueo nell'atmosfera. Come abbiamo visto, il vapore acqueo è uno dei gas serra più efficaci, per cui la Terra assorbirebbe ancora più calore! A questi fenomeni si potrebbero poi aggiungere altre conseguenze analoghe, di cui non parleremo.

 Insomma, un piccolo aumento nella temperatura del pianeta è sufficiente a innescare una serie di meccanismi che portano il clima a scaldarsi sempre di più. Ovviamente lo stesso ragionamento si applica anche nel caso di una diminuzione della temperatura. Qual è però il processo che genera quella piccola variazione climatica in grado di suscitare tutti questi effetti? A questa domanda si possono dare diverse risposte, ed è importante individuare quella più precisa se vogliamo prevedere quando si verificherà la prossima Era Glaciale.

 Una possibile teoria in grado di spiegare l'alternanza dei periodi di glaciazione con altri più caldi fu proposta nel 1920 dall'ingegnere e matematico serbo Milutin Milankovic. Questi analizzò le trasformazioni che il moto della Terra subisce nel corso dei millenni, e concluse che la somma di alcuni fattori legati a questi mutamenti potessero influire notevolmente sul clima.

 Più precisamente, i fenomeni considerati da Milankovic furono:
  • La variazione nell'orbita della Terra, che da quasi circolare diventa un'ellisse più schiacciata e viceversa in maniera ciclica. Un ciclo di questo mutamento dura 100 000 anni.
  • L'asse terrestre varia la sua inclinazione rispetto al piano dell'orbita in maniera ciclica ogni 40 000 anni.
  • La precessione degli equinozi, ovvero la variazione dell'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al Sole, che si ripete ogni 20 000 anni.
  • L'inclinazione dell'orbita terrestre varia con un ciclo di 100 000 anni. Questo moto non fu inizialmente considerato da Milankovic, ma fu implementato nel ragionamento dai fisici posteriori.
 Analizzando questi fattori, lo studioso serbo osservò la presenza di un ciclo di 40 000 anni, in cui la Terra attraversa delle vere e proprie stagioni di 10 000 anni.

 Un primo periodo, chiamato Grande Inverno, è caratterizzato dall'accumulo di diversi fattori che portavano la temperatura terrestre ad abbassarsi. Questo è seguito da una fase di transizione (una Grande Primavera) e quindi da una Grande Estate, in cui il clima si fa più caldo. Infine, dopo un Grande Autunno, la Terra rientra in una fase fredda.

 Secondo Milankovic, le Ere Glaciali hanno più probabilità di essere innescate durante i Grandi Inverni, e tendono a terminare durante le Grandi Estati. Sia chiaro: le Ere Glaciali durano molto più di una normale Grande Stagione (tipicamente 100-200 milioni di anni). Questi periodi rappresentano solo i momenti più propizi per il principio o il termine di una glaciazione, ma non costringono di certo la Terra ad entrare o uscire da un'Era Glaciale.
 
Ci troviamo già in un'Era Glaciale!

  Innanzitutto, che cos'è un'Era Glaciale? Quand'è che possiamo dire che il pianeta sta attraversando un periodo di glaciazione? Quando cerchiamo di rispondere non possiamo fare a meno di pensare a scenari alla The Day After Tomorrow, ma in realtà ci riferiamo alle Ere Glaciali per indicare quei periodi in cui la Terra è coperta da calotte di ghiaccio ai poli. Insomma, per quanto possa sembrare un'affermazione fuori luogo sotto al sole cocente di Luglio, la Terra sta attualmente attraversando un'Era Glaciale.

 Questo potrebbe bastare a rispondere alla nostra domanda iniziale: dal momento che ci troviamo già in un periodo di glaciazione, sembrerebbe lecito aspettarsi al più un aumento della temperatura piuttosto che una sua diminuzione. Tuttavia, è bene comprendere i meccanismi che scandiscono l'inizio e la fine di questi periodi per capire quello che ci aspetta. L'Era Glaciale che stiamo attraversando è destinata a finire a breve o durerà ancora a lungo? Per rispondere dobbiamo tornare agli studi di Milankovic. 

 Abbiamo visto che è sufficiente una variazione di temperatura di 3 gradi e mezzo per innescare un cambiamento climatico di grande portata. Le stagioni di Milankovic creano una situazione propizia per tale innesco, ma non sono sufficienti a spiegare l'intero processo. Possiamo però individuare alcuni fattori che potrebbero dare origine a una glaciazione durante un Grande Inverno o a un periodo torrido durante una Grande Estate.

 Immaginiamo per un istante che la Terra stia attraversando un periodo caldo, e che sia del tutto priva di calotte di ghiaccio. Supponiamo anche di trovarci in un'Era Geologica caratterizzata dalla presenza di una grande massa d'acqua semi-isolata ai poli. Ad esempio, l'attuale Mar Glaciale Artico si trova al Polo Nord ed è sufficientemente isolato dall'Oceano Pacifico e dall'Atlantico (ai quali è collegato solo tramite lo Stretto di Bering e dal Mar di Norvegia).
Anche se la Terra non stesse attraversando un'Era Glaciale, durante un Grande Inverno sarebbe ragionevole aspettarsi delle temperature di poco superiori agli zero gradi Celsius ai poli. Se poi ci spostassimo all'altezza delle nuvole, comincerebbe a fare davvero freddo.

 In questa fase, le temperature elevate della superficie terrestre causano una massiccia concentrazione di vapore acqueo nell'atmosfera. Per i fenomeni discussi poco fa, ci aspetteremmo che questo gas serra mantenga la temperatura costante, invece accade tutto l'opposto.

 Il vapore acqueo proveniente dal Mar Glaciale Artico si leverebbe nell'atmosfera sino a raggiungere quelle zone in cui la temperatura scende sotto lo zero. A questo punto si formerebbero i primi fiocchi di neve, destinati a cadere in gran parte nello stesso Mar Glaciale Artico - in cui si scioglierebbero - e in misura minore anche sui continenti adiacenti - in cui si accumulerebbero (ecco perché è importante che questa massa d'acqua sia circondata dai continenti). Col passare del tempo la temperatura della terraferma si abbasserebbe. Di conseguenza anche l'acqua intrappolata nell'Oceano Artico sarebbe destinata a congelarsi, dando inizio a un'Era Glaciale. Le calotte di ghiaccio poi rifletterebbero meglio la luce solare, causando a loro volta una diminuzione della temperatura.

 Aspettiamo quindi qualche centianio di milioni di anni, e supponiamo di trovarci in una Grande Estate. Cosa può dare inizio alla sglaciazione?

 Una possibile risposta è fornita dal già menzionato Effetto Serra. Tuttavia, con gli Oceani ai Poli coperti da calotte di ghiaccio, l'afflusso di vapore acqueo nell'atmosfera sarebbe piuttosto ridotto per cui non potremmo fare troppo affidamento su questo gas. La scelta ricade allora su un suo valido sostituto: l'Anidride Carbonica. Si stima infatti che un aumento considerevole nella concentrazione di questo gas (di circa in 100 %) sarebbe di per sè sufficiente a innalzare la temperatura del globo dei fatidici 3 gradi e mezzo.

 In natura l'Anidride Carbonica è prodotta principalmente dall'attività vulcanica. Se supponiamo che la Terra stia attraversando un'Era Geologica contraddistinta dalla presenza di un gran numero di vulcani, possiamo accettare che la concentrazione di Anidride Carbonica sia sufficientemente elevata da innescare un cambiamento climatico. Un'attività vulcanica di tale portata potrebbe però essere interrotta dalla formazione di nuove catene montuose. Le rocce esposte agli agenti atmosferici sono infatti portate ad assorbire Anidride Carbonica. Anche questo fenomeno potrebbe portare a una diminuzione considerevole di CO2, contribuendo all'avvio di un nuovo periodo di glaciazione.

 Quelli che ho descritto non sono ovviamente gli unici fenomeni che possono dare vita a un'Era Glaciale, ma sono sufficienti per farci un'idea di come funziona il ciclo glaciazione-sglaciazione.


Il ruolo dell'uomo nella sglaciazione

 Ogni anno circa 100-200 milioni di tonnellate di Anidride Carbonica vengono immesse nell'atmosfera per opera dei vulcani. Si tratta di una quantità del tutto trascurabile rispetto a quella necessaria a innescare un cambiamento climatico. Ma oggi quanta CO2 viene immessa annualmente nell'atmosfera dalle attività umane?

27 miliardi di tonnellate

 È abbastanza per innescare una sglaciazione? Per rispondere è sufficiente guardarci alle spalle.

 Nel XX Secolo, la quantità di Anidride Carbonica immessa nell'atmosfera non ha fatto altro che aumentare. In effetti, questa tendenza ha avuto inizio addirittura con la Prima Rivoluzione Industriale, che ha segnato l'inizio dell'Era dei Combustibili Fossili. Il fisico americano Gilbert Plass ha elaborato un modello secondo il quale emissioni così ingenti e continuate di CO2 porterebbero la temperatura globale a crescere di poco più di un grado al secolo. Sul finire del secolo scorso, quando l'umanità riversava nell'aria "appena" 6 miliardi di tonnellate di Anidride Carbonica all'anno, fu effettivamente constatato un aumento di temperatura media di 1,1 gradi.

 Procedendo con questo ritmo, l'umanità porrebbe fine all'attuale Era Glaciale in appena due secoli. Potremmo quindi essere in grado di accelerare a tal punto un processo che richiederebbe di norma alcuni milioni di anni!

 Ovviamente sono state prese delle contromisure. Nel 2005 fu redatto il Protocollo di Kyoto, a cui aderirono 192 paesi*(ma non gli Stati Uniti, responsabili del 36% delle tonnellate di gas serra immesse nell'atmosfera). Questo obbliga le nazioni che lo sottoscrivono a ridurre progressivamente le emissioni di Anidride Carbonica annue. Il primo impegno, scaduto nel 2012, prevedeva una riduzione dell'8,65% delle emissioni di gas serrra. Non tutti i paesi hanno rispettato tale limite, e l'Italia purtroppo è tra questi.

 È difficile capire cosa dobbiamo aspettarci per il futuro. Dopo il protocollo di Kyoto le emissioni di gas serra si stanno riducendo, ma ancora troppa CO2 viene immessa nell'atmosfera per poter osservare un cambiamento significativo. È dunque presto per capire se gli accordi presi a Kyoto saranno un successo come il Trattato di Montreal per il Buco nell'Ozono. Il destino del clima terrestre sarà quindi deciso dall'accortezza che i paesi avranno nel rispettare il protocollo.

Conclusioni

 Una variazione di 3 gradi e mezzo della temperatura terrestre è sufficiente a innescare un cambiamento climatico di grande portata. In natura questo sbalzo termico è agevolato quando la Terra sta attraversando la Grande Stagione più calda o più fredda del ciclo di Milankovic. In queste condizioni possono verificarsi alcuni fenomeni, come delle nevicate ai poli o un'intensa attività vulcanica, che danno origine a un'Era Glaciale o a una sglaciazione. Tuttavia, l'attività dell'uomo nel tempo è diventata un fattore tutt'altro che trascurabile. Si stima infatti che con le nostre emissioni di gas serra potremmo essere in grado di porre fine all'attuale Era Glaciale in appena due secoli. Per far fronte a questo problema, numerosi paesi hanno aderito al Protocollo di Kyoto, che obbliga a ridurre in maniera consistente le emissioni di gas serra e ci offre una chance di preservare il clima terrestre.

 Giulio


Immagini tratte da:
http://www.tablettv.it/era-glaciale-5-rotta-di-collisione-scrat-protagonista-del-primo-trailer-italiano/
www.ecoblog.it
 http://blog.you-ng.it/2015/08/05/la-russia-formula-nuove-rivendicazioni-sul-mar-glaciale-artico/
www.meteoweb.eu

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