Vi siete mai chiesti perché se ogni anno la concentrazione di CO2 in atmosfera aumenta, la temperatura media globale annuale non aumenta sempre rispetto all’anno precedente?

Se la concentrazione dell’anidride carbonica raggiunge un nuovo massimo ogni anno (valore record giornaliero 418.32 ppm – 1 giugno 2020), perché ogni anno non è più caldo dell’ultimo?

In questo articolo cercheremo di rispondere a questo quesito ma se non l’avete ancora fatto prima vi suggeriamo la visione di: L’influenza della CO2 sul clima cosi che possiate intanto comprendere perché anche se costituisce solo lo 0,04 % dell’atmosfera, l’anidride carbonica ha una grande influenza sul clima, e del  perché come forzante principale del riscaldamento medio globale la comunità scientifica indica l’aumento della concentrazione di CO2 in atmosfera.

Risposta

Immaginatevi di premere l’acceleratore della macchina, il motore dell’auto non raggiungere all’istante la massima velocità. La stessa cosa succede alla temperatura media della Terra (velocità dell’auto), che non aumenta immediatamente in risposta all’incremento della CO2 in atmosfera (noi che premiamo l’acceleratore).

A permettere questa risposta dilatata nel tempo è l’elevata capacità termica dell’acqua e l’enorme volume degli oceani globali. Ovviamente il discorso è molto più complesso di così ma in sostanza, parte del calore in eccesso che i gas serra assorbono e irradiano verso la superficie terrestre viene assorbito dall’oceano, svolgendo cosi un effetto tampone sull’aumento medio della temperatura superficiale della Terra.

Questo effetto retroattivo negativo (Feedback negativo) ritarda quindi la risposta all’aumento dei livelli dei gas serra in atmosfera che di conseguenza non ha immediatamente il loro pieno impatto sulla temperatura superficiale.

Tuttavia, quando facciamo un passo indietro e guardiamo all’andamento generale nel corso degli anni (decenni), è chiaro che l’aumento della concentrazione di CO2 in atmosfera è correlato all’aumento medio della temperatura superficiale terreste.

Temperatura annuale rispetto alla media del ventesimo secolo (barre rosse e blu) del 1880–2019, basata sui dati del NOAA NCEI , oltre alle concentrazioni atmosferiche di biossido di carbonio (linea grigia): 1880-1958 di IAC , 1959-2019 di NOAA ESRL
Grafico originale del Dr. Howard Diamond (NOAA ARL), e adattato da NOAA Climate.gov.

Un rapido aumento

Come mostra il grafico sopra, sia la temperatura globale (barre colorate) che il biossido di carbonio atmosferico (linea grigia) sono aumentati lentamente durante la prima metà del record osservativo (fine del XIX e inizio del XX secolo).

Il livello della concentrazione media atmosferica dell’anidride carbonica è aumentato nel corso dei 7 decenni dal 1880 al 1950 di circa 20 parti per milione, mentre la temperatura è aumentata in media di 0,04 ° C per decennio.

Nel corso dei successivi 7 decenni, l’anidride carbonica è salita di quasi 100 ppm, 5 volte più velocemente!

Basandoci sui trend del passato (ere glaciali Jouzel et al. 2007Lüthi et al. 2008 ) negli anni ‘50, in una situazione dove non ci fosse stato il contributo antropico, per un tale aumento dei livelli di anidride carbonica ci sarebbe voluto un periodo compreso tra i 5.000 e i 20.000 anni; con le nostre attività ci siamo riusciti in soli 60 anni.

Allo stesso tempo, il tasso di riscaldamento era in media 0,14 ° C per decennio.

Il rapido aumento della temperatura in un tempo così breve è giustificato solo da una cosa, e cioè dall’immissione antropica in atmosfera di gas serra, principalmente l’anidride carbonica.

Temperatura globale annuale della superficie (barre grigie), raggruppata per decennio, dal 1950 al 2017. Gli anni più caldi e freddi di ogni decennio sono sormontati da cerchi: 
rosso per gli anni di El Niño e blu per gli anni di La Niña. 
Le etichette El Niño / La Niña si basano sull’anomalia di dicembre-febbraio dell’indice Oceanic Niño.  In generale, l’anno più caldo di ogni decennio sarà un anno a El Niño, il più freddo a La Niña. 
Solo due decenni sembrano violare la regola generale: gli anni ’60 e ’90. Secondo la nostra definizione, il 1963 non si è qualificato come anno di El Niño perché il valore ONI di dicembre-febbraio era neutrale. Tuttavia, El Niño è emerso più avanti nel corso dell’anno e ha persistito per 7 mesi. La sorpresa più grande fu il 1992, che fu l’anno più freddo degli anni ’90 nonostante fosse un anno di El Niño. L’eruzione del 1991 del Monte Pinatubo era probabilmente responsabile. Grafico di NOAA Climate.gov, basato sui dati NCEI.

Schemi climatici naturali

In ogni dato decennio, tuttavia, la temperatura rimbalza tra anni caldi e freddi. Gli anni più caldi sono generalmente gli anni di El Niño, quando il Pacifico tropicale orientale e centrale è più caldo della media. Gli anni più freddi sono generalmente gli anni di La Niña.

Su una scala temporale più lunga, i decenni caldi sono spesso associati a fasi fortemente positive dell’oscillazione decadale del Pacifico, e decenni freddi con fasi fortemente negative.

E mentre questi schemi climatici naturali – attraverso i quali l’oceano accumula e rilascia alternativamente calore – sono la causa più importante delle variazioni a breve termine della temperatura superficiale globale, ci possono esseri altri fattori che occasionalmente contribuiscono alla variazione della temperatura media globale: eruzioni vulcaniche, variabilità dell’attività solare, fumo e dei vari inquinanti atmosferici.

Suggeriamo la visione di: Qual è la differenza tra riscaldamento globale e cambiamento climatico?

Pro e contro dell’inerzia termica

L’oceano globale come detto quindi tampona la temperatura della Terra da rapidi cambiamenti; è tale effetto di stabilità è stato fondamentale per l’evoluzione della vita complessa sul nostro pianeta nel corso dei milioni di anni. Anche per quanto riguarda l’attuale riscaldamento globale, l’inerzia dell’oceano funziona a nostro favore: ci fornisce una modesta finestra temporale per adattarci e iniziare a combattere i cambiamenti climatici prima che gli effetti siano ancora più severi sulla salute umana, sulle comunità costiere, sull’agricoltura ecc.

Ma c’è anche un aspetto negativo nella reazione ritardata. Come un treno in corsa, il riscaldamento non si fermerà nell’istante in cui premeremo i freni. In qualunque momento riusciremo a fermare o invertire la tendenza dei gas a effetto serra, si verificherà un ulteriore riscaldamento a causa dello squilibrio del riscaldamento che è già in cantiere. Un recente rapporto speciale dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stima cosa potremmo aspettarci attualmente sulla base delle attuali emissioni: 

Se tutte le emissioni antropogeniche … fossero immediatamente ridotte a zero, qualsiasi ulteriore riscaldamento oltre i 1 ° C (già sperimentato) sarebbe probabilmente inferiore a 0,5 ° C nei prossimi 2-3 anni (alta confidenza) e probabilmente inferiore a 0,5 ° C su una scala temporale di un secolo (media fiducia )…. Un riscaldamento superiore a 1,5 ° C non è quindi geofisicamente inevitabile: se si verificherà dipende dalle percentuali future di riduzioni delle emissioni.

Ergo se oggi portassimo le nostre emissioni a zero non rischieremmo nei prossimi 2-3 anni di avere un aumento della temperatura media superiore a 1,5°C (attualmente è circa 1,1°C) e probabilmente non supereremmo tale valore neanche in un secolo.

Sempre se portassimo tutte le nostre emissioni a zero.

Suggeriamo la lettura di: Cambiamenti climatici, ci rimane poco tempo per agire

Fonti:

Allen, M.R., O.P. Dube, W. Solecki, F. Aragón-Durand, W. Cramer, S. Humphreys, M. Kainuma, J. Kala, N. Mahowald, Y. Mulugetta, R. Perez, M. Wairiu, and K. Zickfeld, 2018: Framing and Context. In: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.)]. In Press.

Cheng, L., K. Trenberth, J. Fasullo, T. Boyer, J. Abraham, and J. Zhu, 2017: Improved estimates of ocean heat content from 1960-2015.  Sci. Adv. 3, 3, e1601545, Doi:10.1126/sciadv.1601545. http://advances.sciencemag.org/content/3/3/e1601545

Lindsey, Rebecca. (2018, Sep 4). Did global warming stop in 1998? NOAA Climate.gov. Accessed September 5, 2019 [https://www.climate.gov/news-features/climate-qa/did-global-warming-stop-1998].

Temperature Change and Carbon Dioxide Change

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