Dall'Artico, arrivano notizie sempre peggiori., con il rischio che l'Oceano Artico si trasformi da bianco in completamente blu in un futuro non lontano. A commento di una situazione ormai fuori controllo, un articolo di Sam Carana.
Da “Arctic News”. Traduzione di MR (via Sam Carana)
La situazione pericolosa nell'Artico è descritta dall'immagine sulla destra che mostra che l'Artico è colpito da tre grandi sviluppi, leggi tre tipi di riscaldamento:
- Riscaldamento Globale
- Riscaldamento accelerato dell'Artico
- Riscaldamento globale fuori controllo
I rettangoli blu descrivono gli eventi che alimentano questi sviluppi, in alcuni casi su su diversi altri eventi. Dove gli sviluppi e gli eventi si alimentano a vicenda, queste interazioni sono descritte da linee con la direzione dell'alimentazione indicata dalla freccia. Tali alimentazioni possono trasformarsi in anelli di retroazione positivi (auto rinforzanti), per esempio uno sviluppo o evento che alimenta sé stesso, o direttamente o attraverso una serie di altri eventi.
Due anelli di retroazione positiva di questo genere sono descritti nell'immagine sopra e sono anche sottolineati nell'immagine sulla destra.
L'anello di retroazione #1 si verifica dove la perdita di ghiaccio marino porta a cambiamenti dell'albedo che accelerano il riscaldamento nell'Artico, chiudendo l'anello causando ulteriore perdita di ghiaccio.
L'anello di retroazione #2 si verifica quando il riscaldamento accelerato dell'Artico indebolisce i depositi di metano, portando a rilasci di metano che accelerano ulteriormente il riscaldamento nell'Artico.
In entrambi i casi, l'accelerazione del riscaldamento nell'Artico alimenta eventi che a loro volta alimentano altri eventi, causando alla fine un ulteriore accelerazione del riscaldamento nell'Artico. Ci sono ulteriori anelli di retroazione positiva. L'immagine sotto dipinge anche in che modo si verifica un altro anello di retroazione man mano che l'accelerazione del riscaldamento nell'Artico altera il jet stream, portando a più meteo estremo, in particolare ondate di calore, che causano incendi. Questi incendi causano ogni tipo di emissioni, compreso biossido di carbonio, polvere, fuliggine, composti organici volatili, metano ed altri precursori dell'ozono. I gas serra accelerano il riscaldamento, mentre gli aerosol possono avere un impatto particolarmente forte nell'Artico quanto si depositano su terreno, neve e ghiaccio e causano cambiamenti nell'albedo che accelerano ulteriormente il riscaldamento dell'Artico. La combustione incompleta porta al monossido di carbonio, che esaurisce l'idrossile che avrebbe potuto invece spezzare il metano.
Inoltre, ci possono anche essere interazioni fra anelli di retroazione. Per esempio, i cambiamenti del jet stream possono causare ondate di calore che andranno ad accelerare il declino di neve e ghiaccio.
Le immagini sopra mostrano in che modo tali retroazioni causino ulteriore accelerazione del riscaldamento nell'Artico, finendo alla fine fuori controllo e arrivando ad un terzo tipo di riscaldamento, cioè al riscaldamento globale fuori controllo. Nell'immagine sopra, tre frecce rosse descrivono i tre grandi sviluppi, cioè i tre tipi di riscaldamento, con alcune retroazioni evidenziate in giallo. L'immagine sotto descrive diverse retroazioni del genere.
Ulteriori dettagli su ognuna di queste retroazioni vengono dati alla fine di questo post. Senza un'azione efficace e complessiva, queste retroazioni porteranno al riscaldamento globale fuori controllo, come il cambiamento climatico improvviso che causa morte e distruzione di massa, e porta all'estinzione su scala di massa, come descritto nell'immagine sotto e come descritto in questo post.
La minaccia che ciò costituisce per la sicurezza delle forniture alimentari e dell'acqua potabile è ulteriormente descritta in questo e questo post, ognuno dei quali indica anche la necessità di piani d'azione complessivi ed efficaci. Senza tale azione, come già detto, i tre tipi di riscaldamento di cui sopra stanno minacciando di portare ad un quarto sviluppo, cioè l'estinzione di massa a breve termine di molte specie, compresi gli esseri umani, come mostra l'immagine sopra. L'azione è raccomandata come parte del Piano Climatico viene descritta nella pagina dell'azione.
Retroazioni nell'Artico
1. Perdita di albedo dovuta al ritiro di neve e ghiaccio ed ulteriore declino di neve e ghiaccio
La perdita di albedo può avvenire a causa di diverse forme di declino del ghiaccio marino, cioè quando il ghiaccio si ritira, quando il riscaldamento cambia la struttura del ghiaccio e quando affiorano pozze di acqua di fusione sopra il ghiaccio. Il riscaldamento globale è accelerato nell'Artico e causa il declino di neve e ghiaccio che porta alla perdita di albedo e quindi ad un maggiore assorbimento di luce solare, accelerando ulteriormente il riscaldamento dell'Artico, in un ciclo auto rinforzante. Notate che viene assorbita più luce solare dall'Oceano Artico e dalla terraferma, causando la fusione del permafrost a profondità maggiore.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/07/albedo-change-in-arctic.html
2. Intrappolamento del calore da parte del metano
I rilasci di metano stanno riscaldando l'atmosfera sull'Artico, il fondo del mare si riscalda più rapidamente.
http://arctic-news.blogspot.com/2013/11/methane-levels-going-through-the-roof.html
3. Le correnti verticali si indeboliscono
Man mano che il declino del ghiaccio marini indebolisce le correnti verticali nell'Oceano Artico, il fondo del mare si riscalda più rapidamente.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/09/arctic-sea-ice-loss-is-effectively-doubling-mankinds-contribution-to-global-warming.html
4. Tempeste ed ondate di calore che causa più mescolamento verticale dell'acqua
Ciò può provocare il fatto che l'acqua calda dello strato superficiale di acque libere raggiunga il fondo del mare.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/07/arctic-waters-are-heating-up.html
5. Tempeste e ondate di calore che accelerano il riscaldamento dell'Artico
L'accelerazione del riscaldamento dell'Artico causa tempeste più forti, porta più aria calda nell'Artico e spinge più aria fredda fuori dall'Artico. Inoltre, l'accelerazione del riscaldamento causa ondate di calore più forti che causano più fusione di neve e ghiaccio. Ciò accelera il riscaldamento nell'Artico e costituisce un ciclo auto rafforzante.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/08/diagram-of-doom.html
6. Più tempeste, ondate di calore ed evaporazione che creano più acqua libere, nuvole e precipitazioni
Gli eventi meteo estremi come le tempeste possono spingere il ghiaccio marino fuori dall'Oceano Artico verso l'Oceano Atlantico. Questo crea più acqua libere dove le tempeste si possono sviluppare più facilmente, in quanto ci saranno maggiori opportunità di evaporazione. Le precipitazioni che ne risultano possono rendere più melmoso, in un ciclo auto rinforzante. Inoltre, può essere intrappolato più calore sotto le nuvole e questo si può verificare per tutto l'anno, al contrario all'effetto soltanto estivo della maggior quantità di luce solare che viene riflessa verso lo spazio da tali nuvole (vedete anche la retroazione #27).
http://arctic-news.blogspot.com/2012/04/supplementary-evidence-by-prof-peter.html
7. Onde
Il meteo estremo produce venti ed onde più alte che contribuiscono ulteriormente al declino di neve e ghiaccio. Le onde spezzano il ghiaccio marino in numerosi pezzi che si comportano da vele che catturano il vento e si spostano più facilmente coi venti, probabilmente fino ad uscire dall'Oceano Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/08/huge-cyclone-batters-arctic-sea-ice.html
8. Perdita di albedo dovuta alle onde
Le onde causano acqua più mosse e acque più mosse assorbono più luce solare.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/08/diagram-of-doom.html
9. Il meteo estremo che causa incendi, polvere, crescita di microbi ed ulteriori fonti di emissioni
Tali emissioni contribuiranno ulteriormente al riscaldamento globale, mentre tale inquinamento si può anche depositare su neve e ghiaccio, portando ad un maggiore assorbimento della luce solare, in particolare nell'Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/07/how-extreme-will-it-get.html
10. Porte aperte
L'accelerazione del riscaldamento dell'Artico cambia il vortice polare e il jet stream, rendendo più facile che l'aria calda entri nell'Artico e che l'aria fredda esca dall'Artico, a sua volta diminuendo ulteriormente la differenza di temperatura fra l'Equatore e il Polo Nord, in un anello di retroazione positivo. Come dice Sam Carana: “E' come lasciare aperta la porta del frigorifero”.
http://arctic-news.blogspot.com/2012/08/opening-further-doorways-to-doom.html
http://arctic-news.blogspot.com/2014/06/warming-of-the-arctic-fueling-extreme-weather.html
http://arctic-news.blogspot.com/2014/07/whats-wrong-with-the-weather.html
http://arctic-news.blogspot.com/2014/05/more-extreme-weather-can-be-expected.html
11. Acque più calde
Acque dell'Artico più calde causate dal riscaldamento della Corrente del Golfo, dovuta ad ondate di calore e a fiumi più caldi che finiscono nell'Oceano Artico. Questo riscalderà il fondo dell'Oceano Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2013/12/the-biggest-story-of-2013.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/05/mackenzie-river-warming.html
12. Attività sismica
Il ritiro della copertura di ghiaccio e neve porta un contraccolpo isostatico che può innescare terremoti sottomarini, onde d'urto e frane, che a loro volta destabilizzano gli idrati di metano.
http://arctic-news.blogspot.com/2013/09/methane-release-caused-by-earthquakes.html
http://arctic-news.blogspot.com/2014/06/earthquakes-and-warm-water-threaten-arctic.html
13. Si forma meno ghiaccio marino
E' possibile che il ghiaccio marino non si formi a causa dell'energia cinetica (il gorgoglio) del metano nel momento in cui risale nell'acqua ed entra nell'atmosfera.
http://arctic-news.blogspot.com/2013/12/methane-emerges-from-warmer-areas.html
14. Perdita di calore latente
Dove scompare il ghiaccio, il calore non va più a finire nel processo di fusione del ghiaccio, piuttosto se ne andrà ad aumentare le temperature dell'acqua.
http://arctic-news.blogspot.com/2014/06/warming-of-the-arctic-fueling-extreme-weather.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/10/september-2015-sea-surface-warmest-on-record.html
15. Corrente del Golfo più calda
La Corrente del Golfo si scalda a causa delle emissioni e questo può essere reso peggiore dal meteo estremo, portando ad acqua ancora più calda che viene trasportata dalla Corrente del golfo nell'Oceano Artico, accelerando così ulteriormente il riscaldamento dell'Artico e gli eventi meteorologici estremi ai quali questo contribuisce.
http://arctic-news.blogspot.com/2014/06/warming-of-the-arctic-fueling-extreme-weather.html
16. Riscaldamento del fondo del mare
Man mano che il fondo dell'oceano Artico si scalda, il calore può penetrare nei sedimenti, causando la destabilizzazione che provoca rilasci di metano.
http://arctic-news.blogspot.com/2014/04/arctic-sea-ice-in-steep-descent.html
17. Espansione del metano
Quando il metano fuoriesce dagli idrati si espande fino a 160 volte il suo precedente volume. L'urto provocato da tale espansione può causare un'ulteriore destabilizzazione degli idrati.
18. Ondate di calore che provocano il declino di neve e ghiaccio
Meteo estremo che provoca ondate di calore più lunghe ed intense che portano ad un maggiore declino di neve e ghiaccio.
19. Cambiamenti del vortice polare e del jet stream che causano eventi meteorologici estremi
Gli eventi meteorologici estremi possono innescare ulteriori retroazioni, comprese:
- tempeste che causano una maggiore miscelazione verticale dell'acqua (retroazione #4)
- tempeste ed ondate di calore che accelerano il riscaldamento dell'Artico, che causano a loro volta meteo estremo (retroazione #5)
- tempeste ed ondate di calore che aumentano l'umidità nell'Artico (retroazione #6)
- Forti onde (retroazione #7)
- ondate di calore che innescano incendi (retroazione #9)
- jet stream che raggiunge latitudini maggiori, spostando aria calda nell'Artico (retroazione #10)
- ondate di calore che causano il riscaldamento del fondo dell'Oceano Artico (retroazione #11)
- ondate di calore che causano il declino di neve e ghiaccio (retroazione #18)
20. L'attività sismica innesca terremoti e frane
Le eruzioni vulcaniche sottomarine, i terremoti e le onde d'urto associate possono a loro volta innescare ulteriori terremoti, così come frane sottomarine, specialmente lungo le linee di faglia che separano le placche tettoniche.
Il metano è presente nella calotta glaciale della Groenlandia sotto forma di idrati e gas libero. Gli enormi sbalzi di temperatura possono colpire aree della Groenlandia nel corso di pochi giorni, causando l'espansione e la contrazione del ghiaccio e quindi differenza di pressione e temperatura. L'urto combinato di forte pressione e sbalzi di temperatura provocano movimento, frizione e fratture nel ghiaccio e questo permette al metano di risalire alla superficie ed entrare nell'atmosfera.
http://arctic-news.blogspot.com/2014/04/earthquakes-in-the-arctic-ocean.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/10/september-2015-sea-surface-warmest-on-record.html
22. Più plancton
Uno studio di Park et al, del 12 maggio 2015, conclude che l'effetto biogeofisico dei cambiamenti futuri del fitoplancton amplifica il riscaldamento dell'Artico del 20%. La fusione del ghiaccio marino indotta dal riscaldamento e l'aumento corrispondente delle radiazioni ad onde corte che penetrano nell'oceano portano entrambi ad una stagione di crescita del fitoplancton nell'Artico più lunga. A sua volta, l'aumento del fitoplancton nell'Artico riscalda lo strato superficiale dell'oceano attraverso il riscaldamento biologico, innescando retroazioni positive aggiuntive nell'Artico e di conseguenza intensificando ulteriormente il riscaldamento dell'Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2015/05/mackenzie-river-warming.html
http://www.pnas.org/content/112/19/5921.abstract
23. Cambiamento dell'emissività
Feldman et al, 18 novembre 2014, hanno scoperto che gli oceani aperti sono molto meno efficienti del ghiaccio marino quando si tratta di emettere nello spettro della regione estrema dell'energia degli infrarossi rispetto al ghiaccio marino, portando ad oceani più caldi, fusione del ghiaccio marino e ad un aumento di 2°C nel clima polare dopo un periodo di 25 anni.
http://www.pnas.org/content/111/46/16297.abstract
24. Fiumi che riscaldano l'Oceano Artico
Ondate di calore sul Nord America e sulla Siberia possono causare l'ingresso di enormi quantità di acqua calda nell'Oceano Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2015/05/mackenzie-river-warming.html
http://arctic-news.blogspot.com/p/the-mechanism.html
25. Vapore acqueo e nuvole
Man mano che gli oceani si riscaldano, ci si può aspettare che l'atmosfera contenga più vapore acqueo. Questa conclusione è supportata da studi come questo. Visto che il vapore acqueo è un potente gas serra, più vapore acqueo nell'atmosfera contribuirà al riscaldamento globale. Le nuvole possono da un lato riflettere più luce solare nello spazio, ma dall'altro possono anche intrappolare calore e rifletterlo verso la Terra, calore che sarebbe altrimenti irraggiato verso lo spazio. Studi come quello di Dessler e di Sherwood et al. concludono che è probabile che contribuiscano asl riscaldamento globale.
http://www.nature.com/nature/journal/v505/n7481/full/nature12829.html
26. Salinità
I tassi di evaporazione sono maggiori sull'acqua dolce che sulle superfici di acqua salata. Questo, unitamente alla temperatura più alta dell'acqua di fiume che si riversa nell'Oceano Artico, porterà ad una maggiore evaporazione e quindi a più pioggia, che a sua volta porta a più pozze di acqua piovana sopra il ghiaccio marino, accelerando la sua fine.
http://www.itc.nl/library/papers_2013/msc/wrem/abdelrady.pdf
http://arctic-news.blogspot.com/2015/05/mackenzie-river-warming.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/01/rain-storms-devastate-arctic-ice-and-glaciers.html
27. Più acque libere nell'Artico contribuiscono a tempeste più forti
Con più vapore acqueo nell'atmosfera e con più eventi meteorologici estremi, ci si può aspettare che le tempeste colpiscano con più intensità. Questa situazione diventa persino peggiore man mano che l'Oceano Artico perde il suo ghiaccio marino, con le acque aperte in più che si aggiungono al vapore acque in atmosfera. Ciò da maggiori opportunità ai pennacchi al di sopra delle supercelle delle grandi tempeste di portare vapore acqueo fino alla stratosfera, contribuendo alla formazione di cirri che bloccano molto calore che altrimenti verrebbe irradiato dalla Terra allo spazio.
http://arctic-news.blogspot.com/2015/06/gulf-stream-brings-ever-warmer-water-into-arctic-ocean.html
28. Un coperchio di acqua dolce fredda sul Nord Atlantico
La fusione della calotta glaciale della Groenlandia e del permafrost in Nord America porta l'acqua di fusione ad essere spinta dalle correnti marine verso il Nord Atlantico, dove si accumula e forma un coperchio di acqua fredda supra l'acqua. Questo porta a minore evaporazione e trasferimento del calore dall'oceano all'atmosfera e più calore oceanico che viene trasportato dalla Corrente del Golfo al di sotto della superficie del mare nell'oceano Artico.
http://arctic-news.blogspot.com/2015/10/september-2015-sea-surface-warmest-on-record.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/09/warming-arctic-ocean-seafloor-threatens-to-cause-huge-methane-eruptions.html
Si tratta di un anello di retroazione positivo, come descritto nei post:
http://arctic-news.blogspot.com/2015/12/strong-winds-and-high-waves-hit-arctic-ocean.html
http://arctic-news.blogspot.com/2015/12/2015-warmest-year-on-record.html