Traduzione e sintesi in italiano, per gli utenti non dotati di skill linguistici in inglese, della conferenza del Febbraio 2018 della Dr.ssa Lauren Gregoire: Abrupt Climate & Sea Level Changes
Perchè dovremmo essere interessati al cambiamento climatico ed alla risalita del livello del mare nel passato della Terra?
Perchè questo da il senso, del rischio potenziale in cui l'umanità sta andando in contro. Il V° rapporto IPCC propone per il futuro una risalita del livello del mare, per lo scenario più pessimo di +5°C e quello più mite +2.6°C (NDR che suppone l'esistenza di tecnologia di terraformazione per asportare gas serra dall'atmosfera, riportando la CO2 ad un livello più basso). L'espansione degli oceani è causato dal melting dei ghiacci (su terra e Groenlandia, Polo Nord, Polo Sud +25%) ed espansione termica, ed è possibile che s'intauri un meccanismo climatico per cui la risalita del livello del mare sia superiore a quanto ipotizzato in modo conservativo da IPCC che propone +1mt/+1.5mt dal 2100.
Il periodo più interessante da studiare a livello paleoclimatico è il termine dell'ultima glaciazione, questa avvenne tra il 23000-21000 anni fà (20982AC,18982AC) ci fu un periodo climatico relativamente stabile di fredda glaciazione nell'Olocene, che coinvolgeva il Canada e larga parte dell'Europa, coperti da ghiaccio. Poi accadde un cambiamento climatico causato da uan piccola variazione dell'orbita della Terra, che causò una variazione dell'energia solare che la Terra iniziò a ricevere, dal Sole, impattando in modo vigoroso anche a Latitudini più elevate. Il ghiaccio ebbe a ritirarsi, si ebbe una risalita del livello della CO2 ed una crescita del livello del mare, con una propria accelerazione. I dati dai carotaggi mostrano una vertiginosa salita della CO2 causata dalla degassificazione degli oceani.
Quali sono i meccanismi che possono creare una rapida istabilità nel fragile equilibrio dei ghiacci, tali da causare una rapida estinzione dei ghiacci ed una contestuale risalita veloce del livello del mare?
Ci può essere una lunga stratificazione dei ghiacci, con neve che compattata dal proprio peso, si trasforma in ghiaccio e la grande massa ghiacciata si autosostiene, si autoconserva, tanto che la parte centrale potrebbe anche non essersi mai sciolta!. Questo è il caso dell'Antartide, dove la grande massa gelata risale a ghiaccio molto antico!.
Il meccanismo d'instabilità del ghiaccio consiste nel fatto che grandi quantità d'acqua liquida e quindi se pur fredda, è sempre molto più calda del ghiaccio, che entrando dal basso dei ghiacciai, erode dal basso la massa gelata che perdendo massa, perde graualmente temperatura e possibilità d'autoconservazione. Se invece il mare si ritirasse allora sarebbe il contrario, la massa non si scioglierebbe ed acquisirebbe nuova massa dalle precipitazioni nevose, che poi si stratificherebbero e compatterebbero, diventando ghiaccio più recente.
Questo processo di melting è difficile da simulare numericamente, specie su grandi masse dell'Antartico sulle quali si hanno celle di simulazione troppo grandi, in quanto ampie di 8km.
Quello che siamo riusciti a misurare e modellizzare, è lo scongelamento del ghiaccio in Scozia, dove il trend non è lineare: abbiamo fasi di rapido scongelamento, poi un breve periodo di stop, quindi una rapida ripresa dello scongelamento della massa gelat ma con un rateo assai più accelerato di quello della fase precedente, il risultato è un trend molto veloce, non lineare, dove nelle brevi fasi di stop qualcosa accade che innesca un'accelerazione al melting.
Questi trend sono stati modellizzati, abbiamo quindi potuto andare indietro nel tempo, osservando come è avvenuta la dinamica della glaciazione e come fu il termine della glaciazione nel lontano passato. Gli stessi modelli sono poi usati per stimare la perdita di massa ghiacciata dai poli, per inferirne gli impatti sulla crescita del livello del mare. C'è poi ovviamente un "feedback" tra la quota a cui è il ghiaccio ed il suo rateo di scioglimento, specie quando si hanno due grandi masse si ghiaccio che si spezzano, la parte più esterna tende a scongelarsi prima. All'epoca della fine dell'Olocene, si ebbero sicuramente migrazioni di mammouth ed animali forse anche di esseri umani, ma c'è a riguardo un dibattito ancora aperto.
Quindi si è cercato di comprendere se in quel periodo in Nord America l'acqua prodotta dallo scongelamento dei ghiacci fosse defluita nel bacino del Mississipi oppure nel fiume Hudson, indicative potrebbero essere le misurazioni indicano un basso rateo di salinità ai poli quanto nel nord Atlantico. Nel processo di ritirata dei ghiacciai si è avuto a livello metereologico un raffreddamento dell'emisfero boreale ed un riscaldamento dell'emisfero australe, a causa del contestuale blocco della AMOC che è avvenuto in quel tempo tra 14000-15000 anni fà, ma secondo la Dr.ssa Lauren Gregoire è avvenuta tra 17000-18000 anni fà. Una grande quantità d'acqua creatasi dal melting dei ghiacci, fu all'improvviso rilasciata nell'oceano Atlantico, generando il blocco per l'apertura di un collegamento diretto tra i grandi laghi e l'oceano Atlantico.
Possiamo oggi, con la conoscenza del passato, predirre instabilità?
E' difficile, ma possiamo fare simulazioni matematiche per avere delle idee su date critiche. Il rilascio di acqua dolce fa salire il livello del mare oppure impatta anche sul meccanismo della AMOC?. Nell'investigare su ciò, le simulazioni con metodo Montecarlo, indicano che questo è possibile e che nel lontano passato al termine dell'Olocene si ebbe dai +4mt di risalita del mare, sino a +6mt in appena 300-400 anni.
A causa del fatto che fare queste simulazioni occorrono molto tempo, circa 2 anni, e poi è difficile comparare i dati teorici con le misurazioni reali, per cui si è introdotto tali tipi di modelli in uno studio per una frammentazione climatica, in modo da decomporre le fasi di cambiamento climatico e dedurne studi. Quindi tali dati quantitativi hanno potuto generare serie statistiche che commisurate sulle misurazioni odierne hanno trovato in parte una conferma in altre parti hanno fatto sorgere dubbi sui dati. Lo scopo finale è di capire ovviamente, in quali fasi climatiche oggi il clima della Terra si sta orientando nei cambiamenti climatici.
Domande (volume troppo basso, non sono comprensibili) & Risposte al Pubblico.
Perchè dovremmo essere interessati al cambiamento climatico ed alla risalita del livello del mare nel passato della Terra?
Perchè questo da il senso, del rischio potenziale in cui l'umanità sta andando in contro. Il V° rapporto IPCC propone per il futuro una risalita del livello del mare, per lo scenario più pessimo di +5°C e quello più mite +2.6°C (NDR che suppone l'esistenza di tecnologia di terraformazione per asportare gas serra dall'atmosfera, riportando la CO2 ad un livello più basso). L'espansione degli oceani è causato dal melting dei ghiacci (su terra e Groenlandia, Polo Nord, Polo Sud +25%) ed espansione termica, ed è possibile che s'intauri un meccanismo climatico per cui la risalita del livello del mare sia superiore a quanto ipotizzato in modo conservativo da IPCC che propone +1mt/+1.5mt dal 2100.
Il periodo più interessante da studiare a livello paleoclimatico è il termine dell'ultima glaciazione, questa avvenne tra il 23000-21000 anni fà (20982AC,18982AC) ci fu un periodo climatico relativamente stabile di fredda glaciazione nell'Olocene, che coinvolgeva il Canada e larga parte dell'Europa, coperti da ghiaccio. Poi accadde un cambiamento climatico causato da uan piccola variazione dell'orbita della Terra, che causò una variazione dell'energia solare che la Terra iniziò a ricevere, dal Sole, impattando in modo vigoroso anche a Latitudini più elevate. Il ghiaccio ebbe a ritirarsi, si ebbe una risalita del livello della CO2 ed una crescita del livello del mare, con una propria accelerazione. I dati dai carotaggi mostrano una vertiginosa salita della CO2 causata dalla degassificazione degli oceani.
Quali sono i meccanismi che possono creare una rapida istabilità nel fragile equilibrio dei ghiacci, tali da causare una rapida estinzione dei ghiacci ed una contestuale risalita veloce del livello del mare?
Ci può essere una lunga stratificazione dei ghiacci, con neve che compattata dal proprio peso, si trasforma in ghiaccio e la grande massa ghiacciata si autosostiene, si autoconserva, tanto che la parte centrale potrebbe anche non essersi mai sciolta!. Questo è il caso dell'Antartide, dove la grande massa gelata risale a ghiaccio molto antico!.
Il meccanismo d'instabilità del ghiaccio consiste nel fatto che grandi quantità d'acqua liquida e quindi se pur fredda, è sempre molto più calda del ghiaccio, che entrando dal basso dei ghiacciai, erode dal basso la massa gelata che perdendo massa, perde graualmente temperatura e possibilità d'autoconservazione. Se invece il mare si ritirasse allora sarebbe il contrario, la massa non si scioglierebbe ed acquisirebbe nuova massa dalle precipitazioni nevose, che poi si stratificherebbero e compatterebbero, diventando ghiaccio più recente.
Questo processo di melting è difficile da simulare numericamente, specie su grandi masse dell'Antartico sulle quali si hanno celle di simulazione troppo grandi, in quanto ampie di 8km.
Quello che siamo riusciti a misurare e modellizzare, è lo scongelamento del ghiaccio in Scozia, dove il trend non è lineare: abbiamo fasi di rapido scongelamento, poi un breve periodo di stop, quindi una rapida ripresa dello scongelamento della massa gelat ma con un rateo assai più accelerato di quello della fase precedente, il risultato è un trend molto veloce, non lineare, dove nelle brevi fasi di stop qualcosa accade che innesca un'accelerazione al melting.
Questi trend sono stati modellizzati, abbiamo quindi potuto andare indietro nel tempo, osservando come è avvenuta la dinamica della glaciazione e come fu il termine della glaciazione nel lontano passato. Gli stessi modelli sono poi usati per stimare la perdita di massa ghiacciata dai poli, per inferirne gli impatti sulla crescita del livello del mare. C'è poi ovviamente un "feedback" tra la quota a cui è il ghiaccio ed il suo rateo di scioglimento, specie quando si hanno due grandi masse si ghiaccio che si spezzano, la parte più esterna tende a scongelarsi prima. All'epoca della fine dell'Olocene, si ebbero sicuramente migrazioni di mammouth ed animali forse anche di esseri umani, ma c'è a riguardo un dibattito ancora aperto.
Quindi si è cercato di comprendere se in quel periodo in Nord America l'acqua prodotta dallo scongelamento dei ghiacci fosse defluita nel bacino del Mississipi oppure nel fiume Hudson, indicative potrebbero essere le misurazioni indicano un basso rateo di salinità ai poli quanto nel nord Atlantico. Nel processo di ritirata dei ghiacciai si è avuto a livello metereologico un raffreddamento dell'emisfero boreale ed un riscaldamento dell'emisfero australe, a causa del contestuale blocco della AMOC che è avvenuto in quel tempo tra 14000-15000 anni fà, ma secondo la Dr.ssa Lauren Gregoire è avvenuta tra 17000-18000 anni fà. Una grande quantità d'acqua creatasi dal melting dei ghiacci, fu all'improvviso rilasciata nell'oceano Atlantico, generando il blocco per l'apertura di un collegamento diretto tra i grandi laghi e l'oceano Atlantico.
Possiamo oggi, con la conoscenza del passato, predirre instabilità?
E' difficile, ma possiamo fare simulazioni matematiche per avere delle idee su date critiche. Il rilascio di acqua dolce fa salire il livello del mare oppure impatta anche sul meccanismo della AMOC?. Nell'investigare su ciò, le simulazioni con metodo Montecarlo, indicano che questo è possibile e che nel lontano passato al termine dell'Olocene si ebbe dai +4mt di risalita del mare, sino a +6mt in appena 300-400 anni.
A causa del fatto che fare queste simulazioni occorrono molto tempo, circa 2 anni, e poi è difficile comparare i dati teorici con le misurazioni reali, per cui si è introdotto tali tipi di modelli in uno studio per una frammentazione climatica, in modo da decomporre le fasi di cambiamento climatico e dedurne studi. Quindi tali dati quantitativi hanno potuto generare serie statistiche che commisurate sulle misurazioni odierne hanno trovato in parte una conferma in altre parti hanno fatto sorgere dubbi sui dati. Lo scopo finale è di capire ovviamente, in quali fasi climatiche oggi il clima della Terra si sta orientando nei cambiamenti climatici.
Domande (volume troppo basso, non sono comprensibili) & Risposte al Pubblico.
- Uno dei problemi più grossi nella valutazione della risalita del livello del mare, è la quantificazione di quanti metri il mare risale in un arco di tempo di 100 anni e come questo impatta sulla forma della costa. Anche se in passato sono accaduti eventi molto terrificanti, non è detto che s'inneschi lo stesso processo nella stessa tempistica, anche se tali dati sono orientativi per comprenderne il rischio.
- Quello che succede in Antartide, se introdotto nei modelli indica un riscaldamento, invertendo il processo, si ottengono pochi miglioramenti in quanto c'è molta inerzia nei processi, per i quali servirebbe un raffreddamento molto robusto di cui però non c'è traccia nel mondo. I modelli indicano che entro 100 forse 200 anni ci saranno delle fratture un Groenlandia sulla massa gelata, una volta fratturata queste due grandi masse, sarà impossibile rendere reversibile il processo a causa proprio dei feedback positivi nel processo di melting in Groenlandia, oltre al fatto che non è possibile far ricrescere il ghiaccio, tornando istantaneamente ai livelli di CO2 di 800 anni prima.
- Abbiamo una buona conoscenza dei tempi di fusione degli iceberg sopra e sotto il livello del mare e di come funziona il processo e quale è il suo timing.
- E' solo negli ultimi 10 anni che sono stati costruiti i modelli climatici, per i quali occorreva molta potenza di calcolo, che poi doveva essere confrontata con le osservazioni, le quali sono aumentate solo quando sono stati collocati satelliti in orbita, con dati disponibili per gli scienziati. Andando ad esplorare numericamente le potenzialità del cambiamento climatico.