Sembra proprio che siamo arrivati a una seria emergenza climatica, con le temperature di Febbraio che hanno schiantato tutti i record precedenti. Non sappiamo cosa potrebbe succedere nel prossimo futuro, ma sicuramente niente di buono. Nell'articolo che segue, Hansen e Sato fanno il punto sulla situazione. (Immagine: temperature di Febbraio da think progress)
Cambiamenti climatici regionali e responsabilità nazionali
di James Hansen e Makiko Sato [a]
(Earth Institute | Columbia University)
Traduzione di Stefano Ceccarelli
da: Climate Science, Awareness and Solutions
Il riscaldamento globale di circa 0,6°C rispetto ai decenni passati ora “blocca i dadi del clima”. La Fig. 1 aggiorna l’analisi delle curve a campana del nostro studio del 2012 [1] per le terre dell’emisfero settentrionale, che mostravano come estati estremamente calde ora si verificano significativamente più spesso di quanto avvenisse 50 anni fa. Il nostro nuovo studio [2] mostra che ci sono forti variazioni regionali nello scostamento di queste curve a campana, e che gli effetti più marcati avvengono nelle nazioni meno responsabili del cambiamento climatico.
Negli USA lo scostamento della curva a campana è di solo una deviazione standard (una misura della tipica fluttuazione annuale delle temperature medie stagionali) in estate e meno di metà deviazione standard in inverno (Fig. 2). Misurato in unità di °C, il riscaldamento è simile in estate e in inverno negli USA ma l’implicazione pratica della Fig. 2 è che le persone negli USA dovrebbero avvertire che le estati stanno diventando più calde, ma è meno probabile che notino la variazione in inverno. Estati più fresche della media delle estati del periodo 1951-1980 ancora si verificano, ma solo il 19% circa delle volte. Il calore estremo estivo, definito come almeno 3 deviazioni standard più caldo della media 1951-1980, che non avveniva quasi mai 50 anni fa, oggi si verifica con frequenza di circa il 7%.
Il riscaldamento in Europa (si veda l’articolo) è poco più accentuato che negli USA. In Cina (Fig. 2) il riscaldamento è ora quasi 1½ deviazioni standard in estate e una deviazione standard in inverno, vale a dire un cambiamento climatico che dovrebbe essere evidente per persone abbastanza anziane da ricordare il clima di 50 anni fa. In India, gli scostamenti della curva a campana (vedi articolo) sono leggermente più ampi che in Cina.
Nell’area mediterranea e in Medio Oriente lo scostamento della curva a campana in estate è di quasi 2½ deviazioni standard (Fig. 2). Ogni estate è oggi più calda della media climatica del periodo 1951-1980, e il periodo con clima estivo è oggi considerevolmente più lungo. Poiché le estati sono già molto calde in queste regioni, il cambiamento ha influenza sulla vivibilità e sulla produttività, come diremo più avanti. Gli scostamenti della curva a campana nei tropici, compresa l’Africa centrale (vedi articolo) e il Sudest asiatico (Fig. 2), aree anch’esse già molto calde, sono di circa 2 deviazioni standard ed avvengono tutto l’anno.
Fig. 1. Frequenza delle anomalie della temperatura locale (relative alla media 1951-80) in funzione della deviazione standard locale (asse orizzontale) per le terre dell’emisfero boreale. La fila in alto si riferisce all’estate (da giugno ad agosto) e la fila in basso all’inverno (da dicembre a febbraio). Maggiori dettagli nei nostri lavori del 2012 e 2016.
Fig. 2. Frequenza delle anomalie della temperatura locale (relative alla media 1951-80) in funzione della deviazione standard locale (asse orizzontale) per le terre delle aree mostrate sulla mappa. L’area sottesa da ciascuna curva è unitaria. I numeri sulle mappe rappresentano la percentuale del globo coperta dalla regione considerata. Gli scostamenti (shift) si riferiscono alla linea tratteggiata adattata ai dati 2005-2015 e sono relativi al periodo base.
I tropici e il Medio Oriente in estate sono a rischio di diventare praticamente inabitabili per la fine del secolo se le emissioni di combustibili fossili continueranno secondo lo scenario business as usual (BAU), poiché la temperatura di bulbo umido potrà avvicinarsi al livello nel quale il corpo umano non è più in grado di raffreddarsi all’aria aperta neanche in presenza di adeguata ventilazione [3]. Anche un riscaldamento più contenuto rende la vita più difficile in queste regioni e riduce la produttività, in quanto le temperature si avvicinano al limite della tolleranza umana e il lavoro agricolo e in edilizia sono principalmente attività che si svolgono all’esterno. I paesi delle latitudini intermedie hanno una temperatura media quasi ottimale per la produttività del lavoro, mentre i paesi più caldi quali l’Indonesia, l’India e la Nigeria si collocano su un pendio ripido con una produttività che declina rapidamente all’aumentare della temperatura (vedi fig. 2 di Burke et al. [4], 2015).
Il riscaldamento e gli effetti climatici non sono uniformi all’interno delle regioni prese in considerazione. Negli USA, p.es., il riscaldamento è maggiore nel sudovest, consistente con l’atteso riscaldamento amplificato delle regioni subtropicali secche [5]. Similmente, il riscaldamento estivo è amplificato nelle regioni mediterranee e in Medio Oriente, dove come minimo esso intensifica le condizioni siccitose come quelle occorse in Siria in anni recenti, quando non ne è la principale causa [6].
L’aumento delle temperature sembra avere un effetto significativo sulla violenza interpersonale e sui conflitti umani, come indicato da un insieme di evidenze empiriche in un’area di studio scientifico in rapida espansione. Da una rassegna di 60 studi quantitativi [7] che coprono tutte le maggiori regioni del mondo, è emerso che la violenza interpersonale aumenta del 4% e i conflitti fra gruppi del 14% per ogni deviazione standard di aumento della temperatura. Tali risultati non costituiscono leggi naturali, ma forniscono un’utile stima empirica degli impatti del cambiamento di temperatura.
La salute umana è colpita dall’aumento delle temperature attraverso l’impatto di ondate di calore, siccità, incendi, alluvioni e tempeste, e indirettamente dalla rottura degli equilibri ecologici indotta dal cambiamento climatico, comprese le alterazioni del quadro epidemico (vedi il Capitolo 11 di IPCC, 2014, e riferimenti ivi citati). Le malattie trasmissibili, che implicano solitamente infezioni trasmesse da zanzare o zecche, possono diffondersi alle latitudini più alte e a maggiori altitudini man mano che il riscaldamento globale aumenta.
E’ possibile attribuire responsabilità nazionali del riscaldamento globale poiché la CO2 prodotta dai combustibili fossili è la principale causa del riscaldamento a lungo termine. La deforestazione e le attività agricole contribuiscono all’aumento di CO2, ma il ripristino del carbonio nei suoli e nella biosfera è possibile mediante pratiche agricole e forestali migliorate, che sono infatti richieste se si vuole stabilizzare il clima. Al contrario, il carbonio dei combustibili fossili non sarà rimosso dal sistema climatico per millenni [8]. Altri gas in tracce contribuiscono al cambiamento climatico, ma la CO2 è la causa dell’80% dell’aumento della forzante climatica dei gas a effetto serra degli ultimi due decenni [9] e molto del rimanente 20% è correlato all’estrazione e all’uso di combustibili fossili.
Il cambiamento climatico è accuratamente proporzionale alle emissioni cumulate di CO2 (Fig. 3a). Gli USA e l’Europa sono ciascuna responsabili per più di un quarto delle emissioni cumulate, la Cina per il 10% e l’India per il 3%. La disparità fra le emissioni dei paesi sviluppati e in via di sviluppo è anche maggiore se vengono contabilizzate le emissioni basate sui consumi [10]. Anche senza voler considerare le emissioni basate sui consumi, le emissioni pro capite di USA ed Europa sono almeno un ordine di grandezza più elevate di quelle della maggior parte dei paesi in via di sviluppo.
Emerge così una impressionante incongruità fra la localizzazione dei più forti cambiamenti climatici e le responsabilità dovute alle emissioni da fonti fossili. Gli scostamenti maggiori della curva a campana si riscontrano nelle foreste tropicali, nel Sudest asiatico, Sahara e Sahel, dove le emissioni da combustibili fossili sono molto ridotte. Il cambiamento climatico è anche più marcato nel Medio Oriente, dove le emissioni sono alte e in rapida crescita, con diverse nazioni che hanno raggiunto emissioni pro capite più alte degli Stati Uniti (vedi articolo).
Fig. 3. Emissioni cumulate di CO2 da combustibili fossili per fonte nazionale (a) e pro capite (b). I risultati per altre singole nazioni sono disponibili in: www.columbia.edu/~mhs119/CO2Emissions/.
Anche un riscaldamento globale contenuto come 2°C, talvolta ritenuto un limite sicuro, può avere grandi effetti. Gli scostamenti della curva a campana mostrati per il periodo 2005-2015 sono la conseguenza di un riscaldamento di circa 0,6°C rispetto al periodo 1951-1980. Così, un riscaldamento di 2°C rispetto al periodo preindustriale (pari a 1,7°C rispetto al 1951-1980) darà luogo a scostamenti della curva a campana e impatti sul clima circa tre volte più grandi di quelli già verificatisi. Ci si attende che un riscaldamento globale di 2°C causerà un aumento del livello del mare di alcuni metri [12], portando a concludere che il potenziale aumento del livello del mare durante questo secolo è pericoloso.
Il messaggio complessivo che la scienza del clima consegna alla società, ai decisori politici e all’opinione pubblica è questo: abbiamo un’emergenza globale. Le emissioni di CO2 da fonti fossili devono essere ridotte il più rapidamente possibile. Noi riteniamo che i contributi volontari delle singole nazioni, che costituiscono l’approccio della 21ma Conferenza delle Parti [13], non possono condurre a una rapida riduzione delle emissioni da combustibili fossili fintanto che alle fonti fossili sarà permesso di essere l’energia più a buon mercato. Sarà necessario includere una componente tariffaria sul carbonio che consenta di incorporare nel suo prezzo le esternalità negative dei combustibili fossili. L’introduzione di dazi doganali su prodotti provenienti da paesi privi di una tassa sul carbonio condurrebbe la maggior parte delle nazioni ad adottare una simile tassa.
Alla luce della disparità fra le emissioni dei paesi sviluppati e quelle dei paesi in via di sviluppo, c’è un obbligo riconosciuto di assistenza da parte dei paesi sviluppati. I paesi in via di sviluppo hanno dalla loro una forte leva per ottenere una tale assistenza, perché la loro cooperazione per migliorate pratiche agricole e forestali è necessaria per trattenere più carbonio nei suoli e nella biosfera e per limitare le emissioni dei gas serra in tracce. E’ inoltre necessaria la cooperazione internazionale per generare più energia decarbonizzata a costi accessibili, perché altrimenti lo sviluppo economico in molte nazioni continuerà ad essere basato sulle fonti fossili a dispetto dell’inquinamento e degli impatti sul clima.
Riferimenti:
[a] Questa Comunicazione riassume un articolo con questo titolo (Hansen e Sato, 2016); è anche disponibile un Video abstract.
[1] Hansen, J., Sato, M. and Ruedy, R.: Perception of climate change, Proc. Natl. Acad. Sci. 109, 14726-14734, 2012.
[2] Hansen J. and Sato M.: Regional climate change and national responsibilities, Environ. Res. Lett. (in press).
[3] Sherwood, S.C. and Huber, M.: An adaptability limit to climate change due to heat stress, Proc. Natl. Acad. Sci. 107, 9552-9555, 2010.
[4] Burke, M, Hsiang, S.M. and Miguel, E.: Global non-linear effect of temperature on economic production, Nature 527, 235-239, 2015.
[5] Cook, K.H. and Vizy, E.K.: Detection and analysis of an amplified warming of the Sahara, J. Clim. 28, 6560-6580, 2015.
[6] Kelley, C.P., Mohtadi, S., Cane, M.A., Seager, R. and Kushnir, Y.: Climate change in the Fertile Crescent and implications of the recent Syrian drought, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 112, 3241-3246, 2015.
[7] Hsiang, S.M., Burke, M. and Miguel, E.: Quantifying the influence of climate on human conflict, Science 341, doi:10.1126/science.1235367
[8] Archer, D.: Fate of fossil fuel CO2 in geologic time, J. Geophys. Res. 110, C09S05, 2005.
[9] Hansen, J., Kharecha, P. and Sato, M.: Climate forcing growth rates: doubling down on our Faustian bargain, Environ. Res. Lett. 8, 011006, 2013.
[10] Peters, G.P.: From production-based to consumption-based national emissions inventories, Ecolog. Econ. 65, 13-23, 2008.
[11] Hansen, J., et al.: Ice melt, sea level rise and superstorms: Evidence form paleoclimate data, climate modeling and modern observations that 2°C global warming is dangerous, arXiv:1602.01393
[12] Dutton, A., Carlson, A.E., Long, A.J., Milne, G.A., Clark, P.U., DeConto, R., Horton, B.P., Rahmstorf, S., and Raymo, M.E.: Sea-level rise due to polar ice-sheet mass loss during past warm periods, Science, 349, doi:10.1126/science.aaa4019, 2015
[13] Davenport, C.: Nations Approve Landmark Climate Accord in Paris, New York Times, 12 December, 2015.