Il clima è sempre cambiato. Il punto è quanto in fretta

Il clima è sempre cambiato

L’affermazione secondo cui il clima è sempre cambiato è corretta. Diventa però fuorviante quando viene usata per concludere che ogni cambiamento climatico debba necessariamente avere una causa naturale.

Nel passato il clima è cambiato per numerosi motivi: variazioni dell’orbita terrestre, spostamento dei continenti, modificazioni delle correnti oceaniche, attività vulcanica, variazioni dell’attività solare e cambiamenti nella concentrazione dei gas serra.

Ogni evento deve quindi essere esaminato considerando almeno quattro elementi:

• la causa;
• l’ampiezza;
• la durata;
• la velocità.

Due variazioni della stessa entità non sono equivalenti se una avviene in diecimila anni e l’altra in un secolo.

Come si ricostruisce il clima del passato

Le misure strumentali sistematiche della temperatura coprono soltanto una piccola parte della storia terrestre. Per studiare i periodi precedenti si utilizzano indicatori naturali, chiamati dati proxy.

Tra i principali vi sono:

• carote di ghiaccio;
• sedimenti oceanici e lacustri;
• anelli di accrescimento degli alberi;
• coralli;
• pollini fossili;
• stalagmiti;
• composizione isotopica di resti biologici e minerali.

Le bolle d’aria intrappolate nel ghiaccio permettono, per esempio, di analizzare direttamente la composizione dell’atmosfera di centinaia di migliaia di anni fa. Altri indicatori consentono di stimare temperatura, precipitazioni, estensione dei ghiacci e condizioni degli oceani.

Ogni singolo indicatore presenta limiti e margini di incertezza. La ricostruzione diventa più affidabile quando risultati indipendenti, ottenuti in luoghi diversi e con metodi differenti, mostrano lo stesso andamento generale.

Una Terra più calda dell’attuale

La temperatura odierna non rappresenta il massimo mai raggiunto nella storia del pianeta.

Tra circa 90 e 120 milioni di anni fa, durante il Mesozoico, vegetazione adatta a climi caldi, coralli e altri organismi vivevano a latitudini oggi caratterizzate da condizioni molto più fredde. Le prove geologiche indicano che in diversi periodi del passato remoto il clima globale fu sensibilmente più caldo di quello attuale.

Questo confronto, tuttavia, deve essere interpretato correttamente. In quelle epoche:

• i continenti occupavano posizioni differenti;
• le correnti oceaniche erano diverse;
• il livello marino era spesso molto più elevato;
• la composizione dell’atmosfera non era quella moderna;
• gli ecosistemi si erano sviluppati all’interno di quelle condizioni.

Dire che la Terra è già stata più calda non dimostra quindi che il riscaldamento contemporaneo sia naturale. Dimostra soltanto che il sistema climatico può assumere stati molto diversi quando cambiano le condizioni che ne regolano il bilancio energetico.

La Terra, come pianeta, continuerà a esistere. Il problema riguarda la rapidità con cui cambiano le condizioni nelle quali si sono sviluppati gli ecosistemi attuali, l’agricoltura, le città e le infrastrutture umane.

I cicli glaciali e le variazioni dell’orbita

Negli ultimi due milioni di anni il clima terrestre è stato dominato dall’alternanza tra lunghi periodi glaciali e periodi interglaciali relativamente brevi.

Una delle cause iniziali di queste oscillazioni è rappresentata dalle variazioni cicliche dei movimenti della Terra, comunemente indicate come cicli di Milanković:

• eccentricità: variazione della forma dell’orbita terrestre, con cicli principali di circa 100.000 anni;
• obliquità: variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre, con un periodo di circa 41.000 anni;
• precessione: cambiamento dell’orientamento dell’asse, con cicli di circa 19.000–23.000 anni.

Questi movimenti non modificano in modo sufficiente l’energia solare totale ricevuta dal pianeta per spiegare direttamente le grandi glaciazioni. Cambiano soprattutto il modo in cui l’energia viene distribuita tra stagioni, emisferi e latitudini.

Una riduzione della radiazione solare estiva alle alte latitudini settentrionali può permettere alla neve invernale di sopravvivere durante l’estate. L’aumento delle superfici ghiacciate riflette una maggiore quantità di luce solare e produce ulteriore raffreddamento. Successivamente intervengono altri meccanismi, tra cui le variazioni della concentrazione di anidride carbonica e la risposta degli oceani.

Le variazioni orbitali agiscono quindi come un innesco lento, mentre ghiaccio, oceani, vegetazione e gas serra amplificano la risposta del sistema climatico.

Dall’ultima glaciazione all’attuale periodo interglaciale

Circa 21.000 anni fa, durante l’ultimo massimo glaciale, grandi calotte di ghiaccio coprivano vaste zone dell’America settentrionale e dell’Europa. La temperatura media globale era approssimativamente 5 °C inferiore a quella attuale.

Il successivo passaggio verso l’attuale periodo interglaciale avvenne nel corso di migliaia di anni.

Un confronto numerico molto semplificato rende visibile la differenza di scala. Una variazione di circa 5 °C distribuita su circa diecimila anni corrisponde a una media dell’ordine di 0,05 °C per secolo. Il valore non descrive le singole fasi della deglaciazione, che non furono regolari, ma fornisce l’ordine di grandezza temporale.

Il riscaldamento recente procede invece a circa 0,20 °C per decennio, equivalente a circa 2 °C per secolo se il ritmo restasse costante. Il confronto non significa che ogni fase naturale del passato sia stata lenta e uniforme: si verificarono anche cambiamenti regionali relativamente rapidi. Tuttavia, l’attuale aumento interessa la temperatura media dell’intero pianeta e si sta sviluppando nell’arco di pochi decenni.

Il clima degli ultimi millenni

Dopo la fine dell’ultima glaciazione, il clima non rimase perfettamente stabile.

Negli ultimi duemila anni si verificarono periodi relativamente caldi e freddi. Tra questi vengono generalmente ricordati:

• l’Anomalia climatica medievale;
• la Piccola era glaciale.

Questi fenomeni furono reali, ma non devono essere interpretati come variazioni globali uniformi e simultanee. Le ricostruzioni mostrano differenze importanti tra regioni, stagioni e intervalli temporali.

Una determinata area poteva essere più calda mentre un’altra non mostrava la stessa variazione. La Piccola era glaciale, allo stesso modo, non fu un’unica glaciazione globale, ma un periodo caratterizzato da condizioni più fredde in numerose regioni, con intensità e tempi differenti.

Il riscaldamento contemporaneo si distingue perché presenta una maggiore coerenza geografica. Negli ultimi cinquant’anni la temperatura media globale è aumentata a una velocità che non trova equivalenti negli altri intervalli di cinquant’anni degli ultimi almeno duemila anni.

L’anidride carbonica negli ultimi 800.000 anni

Le carote di ghiaccio permettono di confrontare direttamente la concentrazione atmosferica di anidride carbonica durante otto cicli glaciali e interglaciali.

Negli ultimi 800.000 anni la CO₂ atmosferica ha oscillato generalmente tra circa 180 ppm durante i periodi glaciali e circa 280 ppm durante quelli interglaciali. In questo intervallo non aveva mai superato stabilmente 300 ppm.

La media globale annuale ha raggiunto 422,8 ppm nel 2024. Si tratta di un valore superiore di circa il 51% rispetto ai circa 280 ppm rappresentativi dell’atmosfera preindustriale.

La differenza non riguarda soltanto il valore raggiunto. NOAA stima che, negli ultimi sessant’anni, la concentrazione atmosferica di CO₂ sia aumentata a una velocità da 100 a 200 volte superiore a quella osservata durante l’uscita dall’ultima era glaciale.

La CO₂ partecipò anche ai cambiamenti climatici naturali del passato. Durante le deglaciazioni, le variazioni orbitali avviarono modificazioni regionali dell’insolazione; il riscaldamento degli oceani e altri processi liberarono successivamente CO₂, che amplificò e diffuse il riscaldamento.

Oggi la sequenza è differente. La concentrazione atmosferica aumenta principalmente perché vengono trasferite nell’atmosfera grandi quantità di carbonio precedentemente immagazzinate nei combustibili fossili. L’aumento della CO₂ modifica il bilancio radiativo e produce riscaldamento.

Il fatto che la CO₂ abbia agito in passato anche come amplificatore naturale non impedisce che possa agire oggi come causa iniziale di una perturbazione.

Perché i cicli naturali non spiegano il riscaldamento attuale

I principali cicli naturali conosciuti non corrispondono alle caratteristiche del riscaldamento contemporaneo.

Le variazioni orbitali operano su scale di decine o centinaia di migliaia di anni. Non possono spiegare un’accelerazione concentrata in pochi decenni.

L’attività solare presenta cicli misurabili, ma l’energia solare ricevuta dalla Terra non mostra un aumento capace di spiegare la crescita della temperatura osservata negli ultimi decenni.

Le eruzioni vulcaniche più importanti producono generalmente un raffreddamento temporaneo, perché le particelle immesse nella stratosfera riflettono una parte della radiazione solare.

Oscillazioni come El Niño e La Niña redistribuiscono calore tra oceano e atmosfera e influenzano la temperatura di singoli anni. Non generano però una crescita continua dell’energia complessivamente accumulata dal sistema climatico.

Le simulazioni che includono soltanto variazioni solari, attività vulcanica e variabilità interna non riproducono il riscaldamento osservato. Quando vengono aggiunti gli effetti delle attività umane, in particolare l’aumento dei gas serra, l’andamento simulato corrisponde molto meglio alle misure reali.

Il confronto corretto

Il confronto con il passato non deve essere evitato. È precisamente il confronto con il passato che permette di individuare l’anomalia contemporanea.

La temperatura terrestre è stata più elevata in alcune ere geologiche. Ma quelle condizioni erano associate a una diversa configurazione del pianeta e si svilupparono generalmente su scale temporali geologiche.

I cicli glaciali hanno prodotto variazioni globali di diversi gradi. Ma furono avviati da cambiamenti orbitali lenti e si svilupparono nell’arco di migliaia di anni.

Negli ultimi millenni vi furono oscillazioni naturali. Ma non ebbero la stessa simultaneità e la stessa estensione geografica del riscaldamento recente.

Il cambiamento attuale presenta contemporaneamente tre caratteristiche:

• rapido aumento della temperatura globale;
• concentrazione di CO₂ superiore ai valori degli ultimi 800.000 anni;
• causa fisica identificabile nell’aumento antropico dei gas serra.

Nessuno di questi elementi, preso isolatamente, descrive l’intero problema. Considerati insieme, distinguono nettamente il riscaldamento contemporaneo dalle principali oscillazioni naturali del passato.

Conclusioni

Il clima è sempre cambiato e continuerà a cambiare. Questa constatazione non riduce il significato del riscaldamento globale attuale: permette invece di valutarlo nel contesto corretto.

La storia climatica mostra che il sistema terrestre è sensibile alle variazioni del bilancio energetico e della composizione atmosferica. Mostra inoltre che cambiamenti di pochi gradi sono sufficienti a trasformare profondamente ghiacci, oceani, livello marino ed ecosistemi.

La particolarità della fase contemporanea non consiste nel fatto che la Terra non sia mai stata più calda. Consiste nella combinazione tra causa, rapidità ed estensione globale.

In passato, trasformazioni climatiche paragonabili per ampiezza richiesero generalmente migliaia o milioni di anni. L’attuale riscaldamento si sta sviluppando nell’arco di generazioni umane.

Il punto, quindi, non è stabilire se il clima sia già cambiato.

Il punto è capire quanto rapidamente sta cambiando adesso e quale meccanismo sta producendo questo cambiamento.