Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


giovedì 14 ottobre 2010

L'effetto del sole sul clima potrebbe essere stato sovrastimato?



E' il sole che scalda la terra, non c'è dubbio. Ma potrebbero essere le variazioni dell'irradianza solare a causare il riscaldamento globale? Alcuni risultati recenti sembrano confermare che il ruolo del sole è molto limitato nei cambiamenti di temperatura che osserviamo e che potrebbe essere stato addirittura sovrastimato nelle stime fatte fino ad oggi.


L'irradiazione solare, ovvero la quantità di energia che raggiunge la terra, non è esattamente costante, ma varia leggermente negli anni e nei secoli. Il fattore di cambiamento più noto è quello del ciclo undecennale, quello che si manifesta con le macchie solari. (immagine da "windowstotheuniverse")




Le macchie appaiono scure all'osservazione ma, contrariamente a quanto sembrerebbe intuitivo, il sole emette più energia quante più macchie ci sono. Questo è dovuto al fatto che le zone limitrofe alle macchie emettono molto intensamente.

Nella figura seguente vediamo gli ultimi tre cicli (immagine da Wikipedia). Notate nella figura la corrispondenza fra il numero di macchie (sunspot) - linea blu - e l'irradianza - linea gialla/rossa.



Come si vede, le variazioni di intensità di irradiazione fra il massimo e il minimo del ciclo sono molto piccole, meno dello 0.1% del totale, circa. Anche fra ciclo e ciclo ci sono delle variazioni; anche queste molto piccole. Un effetto sul clima di queste variazioni esiste, ma è molto debole in rapporto ad altri fattori, come i gas serra. I dati disponibili sono riassunti in questa figura (dall'ultimo rapporto IPCC)



La figura si riferisce a circa due secoli di storia, ma è possibile che nel passato l'influenza del sole sul clima sia stata più importante. Per esempio, si fa corrispondere la "piccola era glaciale" che si è verificata a partire dal 1600, circa, con il cosiddetto "minimo di Maunder", un periodo plurisecolare durante il quale sembra che non ci fossero macchie sul sole e che, quindi, corrispondeva a un'irradiazione relativamente bassa. (immagine da Wikipedia)


Questa è la situazione nota fino ad oggi, ma alcuni risultati recentissimi apparsi su "Nature" in un articolo di Joanne Haigh e altri sembrano indicare che dovremmo ripensarci sopra. L'effetto del sole sulla temperatura della terra potrebbe essere l'opposto di quanto si ritenesse fino ad oggi.

Haigh e i suoi collaboratori hanno usato dati satellitari per misurare come l'irradianza totale si suddivide nelle varie lunghezze d'onda. Hanno trovato che negli ultimi anni, la riduzione di irradianza dovuta al normale ciclo undecennale è stata soprattutto nell'ultravioletto, mentre nel visibile è aumentata. Di seguito, trovate i risultati principali espressi come differenza di irradianza fra il 2004 e il 2007. Nella figura, il blu indica i dati satellitari dello strumento detto "Solar Irradiance Monitor" (SIM). Il rosso indica dati ottenuti con un altro strumento (SOLSTICE) mentre il nero indica dati più vecchi. Evidentemente, c'è un netto contrasto fra i nuovi dati e quelli vecchi, soprattutto per quanto riguarda la zona del visibile. Potrebbe essere dovuto alla maggior sensibilità dei nuovi strumenti, ma è una faccenda da approfondire e verificare.




Ora, ammesso che i nuovi dati siano quelli buoni, qui viene il bello: siccome l'ultravioletto viene assorbito nell'alta atmosfera, è solo il visibile che raggiunge la terra e la riscalda. Quindi, si arriva a una conclusione opposta a quella che l'intuizione vorrebbe. Ovvero, il contributo netto alla temperatura terrestre è maggiore nei periodi di bassa irradiazione totale.

E' ovvio che questi dati di Haigh vanno presi con estrema cautela, come fa giustamente notare anche  "Realclimate." Sono dati validi solo per qualche anno e non si sa se e quanto siano rappresentativi di una tendenza generale. Comunque, ammettendo per ipotesi che siano giusti, cosa cambia nella nostra percezione della situazione climatica?

Se questo è il caso, avremmo sovrastimato l'effetto delle variazioni dell'irradianza solare nel riscaldamento globale. Nella pratica, tuttavia, il ruolo del sole rimane marginale nel riscaldamento osservato negli ultimi anni. Semmai, se questi dati dovessero essere confermati come validi a lungo termine, dovremmo abbandonare l'ipotesi che la "piccola era glaciale" sia stata causata dal minimo di Maunder. In questo caso, potrebbe essere valida l'ipotesi di Ruddiman che vede questo e altri cambiamenti come dovuto alle attività umane di deforestazione e riforestazione. Per il futuro, sarebbe ancora meno probabile che un ipotetico nuovo minimo di Maunder potrebbe contrastare il riscaldamento dovuto ai gas serra (sarebbe comunque insufficiente, indipendentemente dalla validità dei dati di Joanna Haigh).

Tutte queste cose non possono essere considerate come provate ma, al momento questa vicenda ci da più che altro un'idea di quanto sia complessa e affascinante la scienza del clima. Scopriamo continuamente nuove cose e nuove sfaccettature che ci fanno avanzare nella nostra comprensione del clima terrestre: una macchina in marcia da miliardi di anni e che controlla l'esistenza della vita sulla Terra.

Peccato che tutto questo è accompagnato dal tentativo di svilire la scienza del clima e ridurla a una diatriba su messaggi vecchi di dieci anni o altre simili sciocchezze.

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L'articolo su “Nature” di Haigh et al si trova a questo link (scaricabile solo su abbonamento)

http://www.nature.com/nature/journal/v467/n7316/pdf/nature09426.pdf


Una versione divulgativa veramente ottima si trova sul sito della BBC


http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-11480916


E' ben fatta anche questa sul "Guardian"

http://www.guardian.co.uk/science/2010/oct/06/sun-role-warming-planet


Per approfondire di più, potete leggere questo commento di Riccardo Reitano su "skeptical science" 

http://www.skepticalscience.com/news.php?n=418


E questo è il link alla discussione su “realclimate”(vale sempre la pena di leggersi anche i commenti - si imparano molte cose anche dalle risposte date ai contrariani)

http://www.realclimate.org/index.php/archives/2010/10/solar-spectral-stumper/


Per finire, se vi incuriosisce sapere che faccia ha Joanna Haigh, la trovate in un'intervista della BBC, qui:

http://www.open2.net/sciencetechnologynature/worldaroundus/two_warming4.html