Out of a cul-de-sac?


Importante scoperta da parte di un pool di fisici dell'AWI di Bremerhaven, concernente un apparente mistero nonché vicolo cieco che finora la paleoclimatologia non era in grado di spiegare.

Conoscete tutti la teoria del matematico serbo Milutin Milankovitch che, quasi un secolo fa, entrò di diritto fra le ipotesi più accreditate (ma anche sperimentate e corroborate empiricamente attraverso ricostruzioni climatiche da carote glaciali, sedimenti marini e altri archivi) circa la spiegazione di origine astronomica dell'alternanza fra periodi glaciali e interglaciali che ha caratterizzato il clima del Quaternario con ritmi di decine e centinaia di migliaia di anni.

In realtà quella del cambiamento nella distribuzione di insolazione a causa delle fluttuazioni dell'orbita e dell'inclinazione terrestre (eccentricità orbitale, inclinazione dell'asse, precessione) non è che la teoria principale, alla quale si agganciano anche cambiamenti nella concentrazione di GHG (CO2 in primis, ma anche metano) e interazioni interne al sistema climatico.  Fra questi ultimi feedbacks, un ruolo importante viene svolto dal mutamento dell'albedo che, unitamente a quello della concentrazione di CO2 in risposta alle mutate condizioni ambientali al contorno (temperatura dei mari, copertura glaciale, distribuzione di biomassa,...), tende ad amplificare un fenomeno già in atto, accelerandolo o ev. in seguito rallentandolo. Vi rimando a questo video (ma anche a questo, divertente) di Richard Alley per una spiegazione dettagliata del fenomeno e del ruolo della CO2.
Fra i fattori interni che possono incidere, un ruolo importante viene svolto da quell'importante ramo del nastro trasportatore oceanico che collega la parte nord con la parte sud dell'oceano Atlantico: la cosiddetta corrente di rovesciamento meridionale atlantica (AMOC, io ne ho parlato qui), che funge da "cinghia di trasmissione oceanica" fra l'emisfero nord e quello sud con i relativi scambi di energia (ma ci sarebbe da guardare anche al Pacifico, in tal senso). Questo fattore era - fino a ieri - ritenuto talmente importante da considerarlo come il possibile anello di collegamento nella connessione fra cambiamenti nell'insolazione naturale (dovuta ai cicli di Milankovitch) ed effetti climatici globali sul lungo periodo. Anello di collegamento che spiegherebbe - pur se in modo insufficiente e non del tutto chiaro - la forte correlazione fra i picchi di insolazione estiva nelle alte latitudini dell'emisfero nord (ritenuti, dal matematico serbo e ancora oggi dalla comunità scientifica per motivi associati alla distribuzione delle terre emerse, il fattore scatenante dei cicli glaciali-interglaciali) e i proxies termici ricavati da carote glaciali antartiche, quindi nelle zone polari dell'emisfero opposto. I due fattori sono in fase, mentre risultano fuori fase ricostruzioni termiche antartiche e andamento dell'insolazione estiva locale.

(fonte)
Questi ice cores permettono oggi di risalire fino a quasi un milione di anni fa e ricavarne importanti informazioni climatiche, sostanzialmente relative alle fluttuazioni termiche e di concentrazione di gas uniformemente distribuiti come la CO2, sul lungo periodo (anche se recenti studi geologici sembrerebbero avvalorare l'ipotesi di una concentrazione odierna di CO2 mai così alta negli ultimi 15 milioni di anni).

Questo recente lavoro, però, offre nuove chiavi di lettura del fenomeno di innesco dei cicli glaciali e interglaciali. Secondo gli autori, le fluttuazioni termiche dell'emisfero sud, osservabili nei proxies glaciali antartici, potrebbero essere spiegate ancor meglio con i cambiamenti climatici locali in quello stesso emisfero, più che con l'ipotesi del collegamento interemisferico mediante l'oceano, ritenuta finora la più plausibile. In tal senso, risulta importante la scoperta che le temperature antartiche ricostruite mediante i dati vicarianti glaciali sembrerebbero essere viziate da interferenze (o biases) dovute a cicli stagionali nell'accumulo di neve tali per cui il segnale climatico dominante che emerge sarebbe eccessivamente focalizzato sull'inverno australe (e quindi sull'estate boreale). Il mutamento dell'insolazione locale dovuta a parametri orbitali, spiegherebbe in modo più che sufficiente queste variazioni termiche di lungo periodo, senza bisogno di invocare un collegamento diretto con l'emisfero boreale.

Conseguentemente, questa importante lunga ricostruzione termica derivata dai proxies glaciali antartici non può essere usata (vista la scoperta effettuata con focus locale) per confermare direttamente l'ipotesi di Milankovitch circa il ruolo guida che i mutamenti nell'insolazione boreale estiva giocherebbero nei cambiamenti climatici globali di lungo periodo; ma neppure per contraddirla, visto che una spiegazione più semplice, rispetto al "vicolo cieco" di prima, è stata comunque trovata e verte pur sempre sull'importanza di una stagione, quella estiva boreale.

L'unica cosa diversa, aggiungo io, è il relativo ridimensionamento del ruolo dell'AMOC in *questo* specifico caso. Anche se poi, potrebbe rientrare ampiamente in gioco per spiegare le oscillazioni di più corto periodo.

Commenti

  1. Grazie! "il relativo ridimensionamento del ruolo dell'AMOC in *questo* specifico caso" è giusto quello che mi ci voleva.
    Temevo che ricostruendo la meteo locale avessero spaccato la cinghia e non capivo come (mi spiaceva per Valter Maggi e gli altri di Epica).
    Adesso che hai dato le dritte, lo rileggo con calma.

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  2. Ottimo post.
    Vorrei leggere un po' di link recenti sulle ipotesi di innesco.
    Hai qualcosa da suggerirmi ?

    p.s. ne approfitto ... non trovo più lo studio dove si diceva che valutare lo spessore di ghiacci artici in base ai dati PIPS non era corretto; sai dove posso cercare ?

    Telegraph Cove

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  3. @TC
    Grazie!
    Innesco: ci tornerò in futuri post. Nel frattempo, ad es., puoi leggere cosa ci scrive tamino:
    http://tamino.wordpress.com/2011/01/25/milankovitch-cycles/
    http://tamino.wordpress.com/2011/01/27/glacial-cycles-part-1/
    http://tamino.wordpress.com/2011/01/28/glacial-cycles-part-1b/
    http://tamino.wordpress.com/2011/01/29/glacial-cycles-part-2/

    PIPS: non è che non sia corretto in sé. Solo che va tenuto conto delle condizioni per le quali è stato progettato ed è testato: sostanzialmente per prevedere la concentrazione di ghiaccio ai margini della banchisa. Vedi
    http://www.tos.org/oceanography/issues/issue_archive/issue_pdfs/15_1/15_1_preller_et_al.pdf
    oppure
    http://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/1520-0426%282004%29021%3C0944%3AFVOTPI%3E2.0.CO%3B2

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