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Arctic impacts on Weather and Food: How do we mitigate the effects?

Traduzione e sintesi in italiano della conferenza gratuita in YouTube: Arctic impacts on Weather and Food: How do we mitigate the effects?

Il cambiamento climatico nel Polo Nord e nel mar polare Artico  è un effetto del cambiamento climatico, ma questi cambiamenti che stanno accadendo avranno conseguenze ed impatti planetari.

Il feedback dell'albedo: il cambio dell'albedo causerà l'innalzamento della temperatura del Mar Polare Artico, mentre prima quando nel Mar Polare Artico era coperto di ghiaccio 12 mesi l'anno, la riflessione energetica era dell'80%. I dati satellitari mostrano una completa frantumazione del polo in Estate, con aree di mare scoperte, dove il vento spezza altro ghiaccio frantumandolo ed allargando le zone di mare aperto. Le esplorazioni petrolifere stanno diventando facili nel Mar Polare Artico, basta ancorare al fondo una piattaforma petrolifera e mettere un rompighiaccio che navighi intorno, per ridurre la pressione del ghiaccio, rompendolo. Questo è possibile ed è facile, perchè il ghiaccio polare è sempre più sottile.

Quali sono i feedback del ritiro del ghiaccio dal Mar Polare Artico?

  • Accelerazione del ritiro del ghiaccio, perchè il suo ritiro causa ghiaccio più sottile e le fratture s'allargano a causa del vento e del cambiamento dell'albedo.
  • Accelerazione dello scongelamento della Groenlandia, che rilascia enormi quantità di acqua fredda dolce, facendo salire il livello del mare. Questo implica un cambiamento d'albedo in Groenlandia che accelera il processo di scongelamento, assieme al flusso d'acqua dolce che sotto terra dilava la base dei ghiacciai mentre l'acqua si apre una strada verso il mare.
  • Sale il rischio di rilacio di quantità di Metano in atmosfera per lo scioglimento degli idrati di metano.
  • Eventi meteo sempre più violenti che impattano sulle rese agricole.
  • Deterioramento e poi blocco della Corrente del Golfo AMOC.
  • Il melting del Polo Nord incrementa del +25% la velocità di cambiamento climatico, che non ci sarebbe stata se il Polo Nord non avesse perso il suo albedo.

La AMOC si sta degradando e si sta indebolendo, il motore THC termoalino dipende dall'affondamento di acqua salata fredda, ma l'acqua del Mar Polare Artico è meno fredda a causa dell'albedo quindi si ha un'erosione del grandiente termico, inoltre l'acqua è meno salata a causa del melting della Groenlandia e del ghiaccio sciolto del Mar Polare Artico. Le correnti marine del pianeta sono come un nastro trasportatore, tutte funzionano sul meccanismo THC-termoalino sul differenziale di temperatura e salinità. La AMOC in Europa rende il continente Europeo più caldo di quello che potrebbe essere di +10°C rispetto ad altri paesi del Canada e Groenlandia che sono alla stessa latitudine.

La tendenza nel Mar Polare è la formazione di "pandcake" ossia piccoli lastroni di ghiaccio di 2mt a forma di pandcake, che però non riescono a coagularsi tra loro, per ricreare un pack ghiacciato coeso e spesso. Questi piccoli iceberg a forma di pandcake sottraggono acqua dal mare, ma non sottraggono sale, quindi l'acqua del mar polare di superficie diventa molto salata e fredda e quindi collassa. Negli ultimi 30 anni la AMOC ha perso volume di portata del -30% e questa è una brutta cosa, con impatti immediati sulla costa Est americana che è diventata subito più fredda

Cosa succede con il processo di rallentamento ed indebolimento della AMOC?
Sempre meno acqua calda e salata dal Golfo del Messico affluisce a nord est nell'Europa. I modelli climatici predicono che un blocco o rallentamento della AMOC l'Italia e Grecia e la Spagna subiranno un riscaldamento di +4°C diventando un deserto, mentre nella zona Europea più a nord, avremo un raffreddamento che stroncherà il riscaldamento climatico. I modelli predicono che l'Europa avrà a soffrire per il cambiamento climatico, mentre il nord Europa avranno impatti assai più miti.

Più acqua calda resterà nel Golfo del Messico, un incremento medio della temperatura del mare e quindi avremo uragani e tifoni molto più violenti, con super tempeste!.

La minaccia artica del melting degli idradi di metano in Siberia:
Un riscaldamento del mar polare da 50 MT a 100 MT con impatti sugli idrati di metano che sono immersi sott'acqua, questi si scioglieranno, rilasciando potenti emissioni di metano che sono 30 volte più potenti come effetto serra rispetto alla CO2. L'acqua invece che in ghiaccio e fredda, sarà più calda, s'infiltrerà anche nelle coste basse della Siberia, sciogliendo il permafrost e rilasciando altro metano. Questo fenomeno è già stato osservato, con la formazione in Siberia d'enormi bolle larghe anche 1 KM che sprofondano nel territorio, rilasciando metano. Si stima un'emissione potenziale di 50 GigaTons ossia 50 MLD di tonnellate di metano che saranno rilasciate in atmosfera, nei prossimi 10 anni.

Si stimano danni per almeno 50 TRILIONI di dollari in un secolo (NDR ossia 50*10^18 ossia almeno 50 MILARDI DI MILIARDI in un secolo: che equivale ad almeno (50*10^18)/100=5*10^17 all'anno, ossia danni climatici sul pianeta terra per almeno 500 MLN di MILIARDI all'anno! che non saranno equidistribuiti come impatti tra le nazioni del mondo).

Ma la peggiore minaccia sono gli idrati di metano: sono nel permafrost che si scongelerà per cambiamento delle temperature in atmosfera, quanto per infiltrazioni di acqua del Mar Polare nella tundra, quanto per riscaldamento del Mar Polare Artico per cambio del suo albedo che inciderà in modo violento, perchè la profondità media del Mar Polare Artico è relativamente molto modesta rispetto agli altri oceani del mondo. Ampi mari prossimi alla Siberia ed al Nord America sono prodondi dai 15 MT ai 100 MT, con fondali molto bassi. Il metano per natura esercita una pressione per emergere dall'acqua e dal permafrost, s'è formato per sedimentazione da milioni di anni, ma il permafrost lo ha imprigionato.

Se il permafrost s'indebolisce perchè si scongela, la pressione esercitata dal metano sarà superiore e questo gas, 30 volte più potente della CO2 in termini d'effetto serra, fuggirà in atmosfera in modo incontrollato, causando una rapida accelerazione e velocissimo peggioramento del globall warming. Negli idrati di metano, il ghiaccio è composto da acqua, ma tra le molecole d'acqua (H2O) congelate c'è spazio vuoto, ed in mezzo alle molecole c'è intrappolato il metano (CH4)

La brutta notizia è che il processo di scongelamento degli idrati di metano sta già avvenendo, avviene sia sott'acqua nelle acque molto basse, quanto nella tundra. Sono bolle enormi anche grandi un 1 km di circonferenza, e sono pericolose per le navi, le quali possono sprofondare sott'acqua, dato che la bolla risalendo in superficie, se incontra una nave in superficie, fa mancare l'acqua sotto di essa, facendola affondare oppure facendola esplodere. Dal 2008 nel periodo di Settembre ad Ottobre le emissioni di metano dalla Siberia erano marginali, ma nel 2011 sono diventate veramente severe e questi sono dati rilevati dai satelliti in orbita polare.

  1. Il metano finisce in atmosfera, perchè si sciolgono gli idrati di metano nel basso mar polare artico: causa naturale
  2. Il metano finisce in atmosfera, perchè si scioglie il permafrost e dalla tundra si rilascia bolle enormi di metano: causa naturale
  3. Il metano finisce in atmosfera, perchè i gasdotti si danneggiano per la subsidienza del suolo causata dal melting del permafrost: causa antropica.
  4. Il metano finisce in atmosfera, perchè s'estrae petrolio e gas con tecniche di fracking: causa antropica.

Di tutte queste fonti, la peggiore perchè incontrollabile & di misura maggiore è quella relativa a rilascio di metano per cause naturali. Ci sono teorie di studiosi russi di permafrost che sia possibile l'emissione istantanea (ossia in 1 anno al massimo 2) sino a 15 GigaTons di Metano dalla Siberia per scioglimento del permafrost che è tantissimo, essendo il 10% del totale del Metano già presente liberamente in atmosfera sulla Terra. Questa è un'ipotesi conservativa sulla possibilità d'emissione di metano dalla Siberia, data la massa potenziale d'idrati di metano presenti in Siberia. Il paper di ricerca è stato molto controverso, perchè ha scatenato il panico nella comunità scientifica e la reazione psicologica di tanti è che questa cosa non sarebbe potuta accadere, c'era un rifiuto psicologico sul paper di ricerca. Con l'incremento delle emissioni di metano, la curva della risalita delle temperature del global warming diventa più ripida ma non muta d'impatto totale entro i 100 anni (NDR cosa diversa nei 100 anni successivi), quello che si avrebbe è un impatto più violento della risalita delle temperature già entro il 2050.

Con un impulso di metano di 15 GitaTons di Metano che è solo il 10% della massa d'idrati di metano presenti in Siberia che saranno soggetti a produrre effetti per il cambiamento climatico, si avrebbe un boost della temperatura d'innalzamento su quelle già previste da IPCC con un ulteriore +1.5°C di temperature medie, inoltre il totale dei danni climatici planetari si stima muterebbe in  60 Trilioni di dollari ossia (NDR ossia 60*10^18 ossia almeno 60 MILARDI DI MILIARDI in un secolo: che equivale ad almeno 60*10^18)/100=6*10^17 all'anno, ossia danni climatici sul pianeta terra per almeno 600 MLN di MILIARDI all'anno! che non saranno equidistribuiti come impatti tra le nazioni del mondo).

Quando abbiamo messo queste stime, abbiamo scatenato il panico e la paura nel mondo scientifico!.

IPCC però ignora questa minaccia.

IPCC tuttavia non ignorano il rischio del rilascio di metano dal permafrost sulla Terra. Questo si sta scongelando più lentamente degli idrati di metano sott'acqua nel Mar Polare Artico, ed il totale di quello che verrà rilasciato in un secolo, è lo stesso di quello che sarebbe rilasciato in un singolo impulso critico per gli idrati di metano sott'acqua. Quindi anche se non avessimo un grosso impulso unico rilasciato in breve tempo, avessimo un rilascio lento e graduale, in un secolo l'impatto sarebbe lo stesso.

Che ci piaccia o no, la questione degli idrati di metano con emissioni di idrati di metano sott'acqua + le emissioni di metano per scongelamento del permafrost in tundra, sono due emissioni diverse e distinte, ma sono un'unica variabile chiave che ha autofeedback ed impatta sul cambiamento climatico, ed è una variabile non controllabile dall'umanità.

Impatti sui Jet Stream
I jet stream sono una separazione tra le aree polari e le zone a latitudini più basse, con il metano in atmosfera il gradiente termico tra polo nord ed area più calda dei tropici si riduce, tutto diventa più caldo nell'atmosfera, quindi i jet stream perdono potenza e diventano meno forti, mutano gli alisei e si hanno grandi aree cicloniche ed anticicloniche che rimangono incollate in grandi loop per lungo tempo, impattando in grandi aree e mutanto le rese agricole con recordo di freddo e record di siccità. Nonchè quando le aree cicloniche ed anticicloniche si muovono, essendoci più energia in atmosfera e nel mare, gli eventi meteo sono più violenti. Questo fenomeno è iniziato con il XXI secolo, dai primi del 2000 e nel 2008 s'ebbero impatti negativi sulla produzione di granaglie, il cui prezzo schizzò alle stelle: nello stesso anno s'ebbe la rivolta nel nord Africa in Egitto e Libia, rivolte in India, Mozambico, Somalia, Costa d'Avorio, Tunisia, Camerum, Yemen ecc...

Misteriosamente i dati sul Food Price Index su questa serie storica prodotta dal FMI non sono più stati raccolti oppure non i dati non sono più stati diffusi!. La serie del Food Price Index sicuramente impatta sui paesi del III mondo, con l'esplosione di guerre, gurre urbane, rivolte violente ecc...

Sovrappopolazione e Danni da cambiamento climatico in Africa.

  • Questo legame tra riscaldamento del polo nord, emissioni di metano, rallentamento dei jet stream, severe weather, cali delle rese agricole, esplosione dei prezzi del cibo, rivolte e guerre è un processo molto pessimo che purtroppo negli anni a venire non potrà che peggiorare, perchè questa tendenza si legherà in modo insolubile con i problemi demografici che in tutti i continenti sono in forte salita, in particolar modo in Africa ed in parte anche in Asia. Per queste ragioni ci sarà una forte pressione a lasciare l'Africa per migrare altrove, probabilmente nel vicino continente Europa che dista solo poche miglia nautiche.
  • In un continente che già oggi non è autonomo per l'alimentazione e dipende da aiuti esterni, nei prossimi decenni con una crescita della popolazione ed un calo delle rese agricole, verranno meno anche gli aiuti per l'Africa, perchè anche il resto del mondo andrà in sofferenza a causa dei danni da cambiamento climatico. 
  • Quindi il problema della sovrappopolazione si legherà in modo insolubile con i temi dei danni da cambiamento climatico, creando carestie, rivolte e guerre ed epidemie. 
  • E' impossibile che la popolazione Africana raggiunga i 4MLD attesi per il 2100, è probabile che accada qualcosa di grave molto prima del 2100 facendo collassare la popolazione.
  • Ma il resto del mondo potrebbe evitare questo collasso, con miglioramenti nell'agricoltura che sarebbero comunque modesti a causa dei danni da climate change, ma in rapporto alla bassa crescita della popolazione, le altre aree del pianeta potrebbero sostenersi anche se con difficoltà. Ma questo non può accadere in Africa, ed è quello che anche il rapporto ONU segnala per i decenni a venire. Con l'incremento delle temperature le rese agricole per ettaro di grano, mais, soya, riso, si riducono drasticamente, e le attese per i decenni a venire sono su cali delle rese agricole per danni da climate change.

Cosa si può fare?!
E' difficile trovare una soluzione in termini di cibo, dato che ce ne sarà sempre meno in futuro.

Che cosa si può fare in Africa con l'esplosione della popolazione?!
Ormai poco o niente.

Non sono belle notizie, ma cosa si può fare?!
Nel breve periodo si può provare a varare una sorta di progetto Manhattan mondiale, per costruire qualcosa che inizi a sottrarre CO2 dall'atmosfera. Se ci mettiamo a fare esperimenti con il clima, sicuramente finiremo per fare peggio, andando a peggiorare ancora di più la situazione. L'unica modo di venirne fuori è di focalizzare gli sforzi per cercare tecnologie che possano catturare, stoccare in sicurezza la CO2 dall'atmosfera, prima che le conseguenze di un cambiamento climatico non diventino così serie da accelerare il processo di Global Warming con un autofeedback incontrollabili per l'umanità. Qualcosa che pompi aria su un catalizzatore che catturi la CO2 e poi questa venga liquidificata per essere messa sotto terra, oppure che venga cristallizzata ed insolubile e poi risotterrata o ripompata in altro modo in atmosfera in modo che sia inerte. C'è da inventare una tecnologia di terraformazione, di cui nessuno sa niente, una tecnologia futuribile che possa mitigare e salvare l'umanità.

Qualche passo è stato fatto in Islanda dove si è catturato CO2 e poi si è pompata nel sottosuolo che poi reagendo con le rocce, s'è sedimentata. Tutti e tre i metodi sviluppati che usano energia geotermica funzionano, ma sono costosissime perchè catturano 1 tonnellata al costo $100 mentre invece dovrebbero essere almeno di $40. Guardando all'energia solare, questa oggi costa 1% di quello che costa 10 anni fa, perchè sono stati investiti molti denari sul solare per farlo funzionare. Se investissimo altrettanto, forse potremmo fare qualcosa per catturare la CO2 portandola ad un costo di $40 a tonnellata. Ma chi paga per questo? Gli stati non vogliono pagare, le aziende non ci vogliono investire perchè non ci sono ricavi, ma in teoria i popoli della Terra e quindi gli stati dovrebbero pagare per questo. Il punto è che nessuno vuole spendere ed investire in cose che incomincerebbero a produrre effetti per lo meno dopo un decennio intero di lavoro, se applicate in modo massivo sulla Terra.

  • Un'idea stupida di geoingegneria è di aumentare l'albedo dei mari con piattaforme per aumentare l'irradiazione solare aspersa e ridurre la trasformazione dei raggi solari in infrarossi. E' un metodo stupido, perchè non si fa niente per bloccare la CO2 ed i gas serra che sono invece i responsabili del cambiamento climatico, oltre al fatto che gli oceani diventeranno sempre più acidi.
  • Altre idee stupide sono quelle di lanciare missili o palloni in alta atmosfera, rilasciando particelle per mutare l'albedo in alta quota, ma sono idee stupide perchè non si possono controllare gli effetti sui monsoni che potrebbero cambiare con variazioni forti di temperatura causate da mutazioni dell'albedo in alta atmosfera.

Ma la mia idea preferita è quella di creare droni navali, che pompano acqua marina con enormi torri nell'atmosfera, per creare enormi nubi bianche e modificare l'albedo del polo nord. Ma se l'acqua è spedita in atmosfera, questa produce cristalli, che se sono di dimensioni giuste la nube diventa bianca, ma se sono di dimensioni più grandi la nube diventa nera come le polveri dei vulcani e quindi aumenta l'albedo!. L'idea non è quindi di creare nubi di cristalli di acqua, ma nubi con cristalli di sale. Quindi con 400 navi robotiche si potrebbe aumentare l'albedo ad esempio del polo nord che è un mare relativamente piccolo per rallentarne il melting. Meglio usare quindi cristalli di sale sopra gli oceani, piuttosto che pompare in atmosfera sostanze di cui non se ne conoscono perfettamente gli effetti.

Domande & Risposte con il pubblico
Quanti scienziati stanno studiando il polo sud?
Il rateo di melting del polo sud è identico a quello del polo nord, la grande paura del polo sud è che possa scivolare in larga parte in mare, perchè sciogliendosi l'acqua collassa e scorre tra le rocce ed i ghiacciai, e s'apre la strada verso il mare, quindi l'acqua fa da lubrificante quanto da ulteriore erosione alla base dei ghiaccio. Per questo bisogna studiare meglio il polo sud, per capire quanto questo sia probabile.

Per la flotta di barche che pompassero cristalli di sale in atmosfera per cambiare l'albedo, quale energia dovrebbero usare?
I cilindri roterebbero con il vento, darebbero una spinta nella direzione del vento. La turbina di pompaggio dell'acqua sarebbe alimentata dalla differenza di velocità tra la barca ed il mare. Il progetto sarebbe intereamente verde ad emissioni zero.