5 milioni di anni di variazioni climatiche: «Il clima si ripete come i frattali»
Quando
si parla di cambiamento climatico bisogna guardare a come era il clima
in precedenza, per riconoscere le variazioni naturali e poterle
distinguere dai cambiamenti indotti dall’uomo. E’ quel che hanno fatto i
ricercatori danesi del Niels Bohr Institutet dell’università di
Copenhagen e dell’Università della Cina del Sud del Guangzhou che hanno
analizzato le variazioni climatiche naturali nel corso degli ultimi
12.000 anni, durante i quali abbiamo avuto un caldo periodo
interglaciale, andando indietro di 5 milioni di anni per vedere le
principali caratteristiche del clima della Terra. Lo studi, pubblicato
su Nature Communications, dimostra non solo che il tempo è caotico, ma che il clima della Terra è caotico e può essere difficile da prevedere.
Al
Niels Bohr Institutet spiegano che «il sistema climatico della Terra è
caratterizzata da complesse interazioni tra l’atmosfera, gli oceani,
calotte glaciali, masse terrestri e la biosfera (le aree del mondo con
vita animale e vegetale). Anche fattori astronomici svolgono un ruolo
in relazione ai grandi cambiamenti come il passaggio tra le ere
glaciali, che in genere durano circa 100.000 anni, e i periodi
interglaciali, che in genere durano circa 10 – 12.000 anni.
Secondo
Peter Ditlevsen, professore associato di fisica climatica al Niels Bohr
Institutet, «Possiamo guardare il clima come ai frattali, cioè modelli o
strutture che si ripetono nelle versioni più piccole a tempo
indeterminato. Se si parla di tempeste centennali, ci sono quindi 100
anni tra di loro? O improvvisamente scopre che ci sono tre di queste
tempeste in un breve periodo? Se si sta parlando di estati molto calde,
quando accadono, ogni 10 anni o ogni 5 anni? Quanto sono grandi le
variazioni normali? Ora lo abbiamo studiato». Infatti i ricercatori
danesi e cinesi hanno studiato: le misurazioni delle temperatura nel
corso degli ultimi 150 anni. I dati sul ghiaccio della Groenlandia dal
periodo interglaciale 12.000 anni fa all’era glaciale 120.000 anni fa, i
dati delle carote di ghiaccio dell’Antartide, che risalgono a 800.000
anni fa, così come i dati provenienti da i sedimenti marini risalenti a
5 milioni di anni fa.
Ditlevsen
ricorda che «Abbiamo solo circa 150 anni di misure dirette della
temperatura, quindi, se, per esempio, vogliamo stimare quanto grande sia
la variazioni che ci si può aspettare per più di 100 anni, guardiamo al
dato della temperatura per quel periodo, ma non può dirci cosa possiamo
aspettarci per il dato della temperatura più di 1000 anni fa. Ma se
siamo in grado di determinare la relazione tra le variazioni in un
determinato periodo, quindi siamo in grado di fare una stima. Questi
tipi di stime sono di grande importanza per la valutazione della
sicurezza per le strutture e gli edifici che hanno bisogno di mantenersi
bene per un tempo molto lungo, o per le strutture per le quali il
maltempo potrebbe rappresentare un rischio per la sicurezza, come ad
esempio le piattaforme di trivellazione o le centrali nucleari. Ora
abbiamo studiato tutto questo analizzando le misurazioni dirette e
indirette indietro nel tempo».
Lo
studio mostra che le variazioni naturali in un dato periodo di tempo
dipendono dalla lunghezza del periodo in modo molto particolare, che è
caratteristico dei frattali. Questa conoscenza ci dice qualcosa su
quanto ci possiamo aspettare una tempesta colossale che si produce ogni
1.0000 anni e come sia in relazione ad una tempesta centennale e quanti
temporali centennali ci si debba aspettare in 10 anni. I ricercatori
hanno anche scoperto che c’è una differenza nel comportamento frattale
del clima della glaciazione e nell’attuale clima caldo interglaciale.
Ditlevsen.
Spiega ancora: «Possiamo vedere che il clima durante una glaciazione ha
oscillazioni molto maggiori che il clima nel corso di un periodo
interglaciale. Ci sono state speculazioni sul fatto che la ragione
potrebbero essere le variazioni astronomiche, ma ora possiamo escludere
questo caso dato che nella grande fluttuazione durante l’era glaciale si
comportavano nello stesso modo “frattale” come nelle altre fluttuazioni
naturali in tutto il mondo».
I
fattori astronomici che influenzano il clima della Terra dipendono
dall’influenza esercitata dalla gravità degli altri pianeti del sistema
solare sulla Terra de riguardano l’orbita della Terra intorno al Sole,
che varia da essere quasi circolare ad più ellittica e questo influenza
la radiazione solare sulla Terra. La gravità degli altri pianeti
influenza anche la rotazione della Terra sul suo asse. L’asse terrestre
oscilla tra un’inclinazione di 22 gradi e 24 gradi e quando
l’inclinazione è di 24 gradi, c’è una differenza più grande tra l’estate
e l’inverno e questo ha un’influenza sulle variazioni violente del
clima, le ere glaciali e i periodi interglaciali.
I
cambiamenti climatici improvvisi durante l’era glaciale potrebbe essere
stati innescati da diversi meccanismi che hanno interessato la Corrente
del Golfo, che trasporta l’acqua calda dall’equatore a nord verso
l’Atlantico, dove viene raffreddata e fonda nell’ acqua fredda
dell’oceano sotto il ghiaccio e viene rispinta verso sud. «Questa pompa
acqua – dicono gli scienziati – può essere messa fuori combattimento o
indebolita dalle variazioni della pressione dell’acqua dolce, dalla
rottura dello strato di ghiaccio o dallo spostamento del ghiaccio
marino, e il risultato è la crescente variabilità climatica».
Il
clima durante i caldi periodi interglaciali è più stabile rispetto al
clima di clima glaciale. «”In effetti – dice ancora Ditlevsen – si vede
che il clima dell’era glaciale è ciò che chiamiamo “multifrattale”, che è
una caratteristica che si vede nei sistemi molto caotici, mentre il
clima interglaciale è “monofrattale”. Ciò significa che il rapporto tra
gli estremi del clima su diversi periodi di tempo si comporta come il
rapporto tra i rapporti più normali in diverse scale temporali»
Questa
nuova caratteristica del clima renderà facile ai ricercatori climatici
distinguere tra cambiamenti climatici naturali e quelli di origine
antropica, perché si può prevedere che i cambiamenti climatici indotti
non si comportano nello stesso modo delle fluttuazioni naturali.
Ditlevsen
conclude: «Le differenze che abbiamo trovato tra i due stati climatici
suggeriscono anche che se “spostiamo” troppo il sistema, potremmo
entrare in un sistema diverso, che potrebbe portare a maggiori
oscillazioni. Dobbiamo andare molto indietro nella storia geologica
della Terra per trovare un clima caldo come quello verso il quale ci
stiamo dirigendo. Anche se non conosciamo nei dettagli le variazioni
climatiche così indietro nel tempo, sappiamo che ci sono stati
cambiamenti climatici improvvisi nel clima caldo di allora»
FONTE: NOGEOINGEGNERIA
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