• Scienza
  • mercoledì 27 febbraio 2019

Cosa succederà alle nuvole col riscaldamento globale

Alte concentrazioni di anidride carbonica faranno disperdere i sistemi nuvolosi che ci proteggono dal calore solare, dice una nuova ricerca

Arun Kulshreshtha (Wikimedia)

Secondo uno studio da poco pubblicato sulla rivista scientifica Nature Geoscience, gli stratocumuli – le nubi basse che si presentano in grandi banchi e che contribuiscono a riflettere i raggi solari – potrebbero diventare sempre meno presenti nei cieli di mezzo mondo a causa dell’aumento dell’anidride carbonica (CO2), una delle principali cause del riscaldamento globale. La ricerca è stata condotta da un gruppo di ricercatori del California Institute of Technology di Pasadena (Stati Uniti), basandosi su un nuovo tipo di modelli e simulazioni al computer per prevedere il comportamento dei sistemi nuvolosi all’aumentare della CO2 nell’atmosfera, a causa delle attività umane.

Per prevedere gli effetti del riscaldamento globale, i ricercatori utilizzano da tempo complessi modelli matematici che sulla base dei dati attuali (rilevazioni al suolo e satellitari, informazioni di archivio e andamenti nel corso del tempo) producono simulazioni di quanto potrebbe accadere nei prossimi anni alla Terra. I modelli più recenti si sono rivelati utili per prevedere, per esempio, l’aumento della temperatura media globale a causa dell’effetto serra (dovuto ai gas che impediscono alla Terra di disperdere calore oltre l’atmosfera), mentre finora non avevano permesso di formulare previsioni più accurate sui sistemi nuvolosi, che hanno un ruolo molto importante nel regolare la temperatura del pianeta.

Anche i modelli più accurati sul clima sono frutto di una semplificazione: a seconda di ciò che vogliono prevedere, i climatologi comprendono, escludono e semplificano alcune variabili. L’evoluzione dell’informatica ha permesso di valutare sempre più dati, ma non ci sono ancora computer sufficientemente potenti per prendere in considerazione tutte le variabili possibili e la gigantesca mole di dati che abbiamo a disposizione. I ricercatori di Pasadena hanno quindi lavorato a un modello semplificato, che è stato poi testato in diverse condizioni e su scale diverse, con l’obiettivo di prevedere l’andamento dei sistemi nuvolosi a seconda della quantità di anidride carbonica nell’atmosfera.

Attualmente ci sono circa 400 parti per milione di CO2 nell’atmosfera, quindi i ricercatori hanno provato a verificare che cosa accadrebbe se si arrivasse a 1.200 parti per milione di CO2, un’eventualità che agli attuali ritmi sarà reale entro un secolo, salvo non sia rapidamente interrotta la produzione di grandi quantità di anidride carbonica dovuta alle attività umane. Con tre volte la CO2 rispetto a oggi, gli stratocumuli tendono a ridursi di dimensioni e a trasformarsi da grandi banchi nuvolosi a piccole nuvolette. La trasformazione è dovuta al fatto che gli stratocumuli hanno bisogno di disperdere il calore nelle parti alte dell’atmosfera per mantenere la loro forma: se l’atmosfera diventa più calda a causa del riscaldamento globale, non possono più disperdere il loro calore e si rarefanno.

Una minore quantità di nuvole potrebbe portare a un aumento fino a 8 °C della temperatura, in aggiunta a quello già previsto, secondo il peggiore scenario possibile. A quelle condizioni, la Terra ricorderebbe quella di 50 milioni di anni fa, quando l’Artico era privo di ghiacci e la vegetazione in Alaska era simile a quella tropicale dei giorni nostri. Gli stratocumuli da soli, dicono i ricercatori, hanno la capacità di riflettere tra il 4 e il 7 per cento dell’energia che ci arriva dal Sole sotto forma di calore.

Prevedere con un buon grado di approssimazione l’andamento dei sistemi nuvolosi al cambiare della temperatura e delle concentrazioni di gas nell’atmosfera è comunque complicato, come dimostrano gli stessi modelli ufficiali utilizzati dal Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico delle Nazioni Unite. Non si può escludere che gli effetti del riscaldamento climatico sulla nuvole siano stati sottostimati, anche se restano ancora ampi margini d’incertezza.

Il nuovo studio sugli stratocumuli da poco pubblicato non è immune da questi problemi. Per poterlo realizzare è stato necessario semplificare o trascurare alcuni aspetti, come gli andamenti nello scambio di calore tra gli oceani e l’atmosfera. In mancanza di dati chiari diventa complicato stabilire con certezza quali siano i livelli di CO2 che potrebbero destabilizzare gli stratocumuli, in scenari intermedi rispetto a quelli più pessimistici.

La ricerca condotta a Pasadena è stata comunque accolta positivamente da chi si occupa di studiare il riscaldamento globale, perché è una delle poche ad affrontare estesamente il tema dei sistemi nuvolosi al cambiare delle concentrazioni di anidride carbonica nell’atmosfera. I ricercatori confidano di ottenere nuovi risultati sfruttando tecnologie in netto miglioramento, come quelle per l’analisi di grandi quantità di dati legate all’intelligenza artificiale (“machine learning”). Imparando come si comportano le nuvole in condizioni reali, gli algoritmi potrebbero poi fare previsioni più accurate nelle simulazioni sul futuro del nostro pianeta.

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