Vulcani, supervulcani e clima

  Il vulcano islandese dal nome impossibile di Eyjafjallajokull sta facendo dei discreti danni al traffico aereo e potrebbe farne ancora per un bel pezzo. Ma non ci si aspettano altro che effetti minimali a lungo termine sul clima. Ho già accennato agli effetti climatici di queste eruzioni, in questo post cerco di approfondire un po' la cosa.

I vulcani sono spesso cose molto spettacolari ma, in pratica, che effetto possono avere sul clima terrestre? Una cosa la possiamo dire con buona certezza: il loro effetto diretto - ovvero in termini di calore emesso - è praticamente nullo. I vulcani sono una manifestazione del calore geotermico che viene dall'interno della terra e questo calore è soltanto circa lo 0.01% del calore che arriva dal sole. I "grandi fornelli artici" ai quali qualcuno attribuisce la perdita dei ghiacci polari sono di gran lunga troppo deboli per avere un effetto del genere.

Quindi, l'effetto dei vulcani sul clima è dovuto al pulviscolo emesso ed è sempre di raffreddamento. Un effetto che, ovviamente, dipende dall'intensità dell'eruzione. La potenza di un vulcano si misura su una scala detta VEI (Volcanic Explosivity Index) che va da 0 a 8 e che, come le scale usate per i terremoti, è logaritmica. Ovvero, va su di un fattore 10 per ogni tacca. Il vulcano islandese ha un VEI non molto alto. Da quello che si legge sulla stampa, pare che sia intorno a 2-3. Non è di più di quello di altre eruzioni recenti, tipo quelle dell'Etna di qualche anno fa. Il problema è più che altro nel fatto che il pulviscolo emesso è andato a finire in zone abitate e zone agricole in Europa - queste ultime potrebbero riceverne danni non piccoli. C'è un post recente su The Oil Drum di David Summers ("Heading Out") che va a esaminare la questione. E' probabile, comunque, che se non succede niente di nuovo, questa eruzione non avrà effetti importanti - anche se potrebbe fare grossi danni al traffico aereo.

Tuttavia, ci sono stati dei vulcani ben più potenti del nostro Eyjafjallajokull. Per esempio, il vulcano Laki che è andato in eruzione nel 1783 - sempre in Islanda - ha causato carestie in Europa per via del pulviscolo che ha bloccato la radiazione solare. Potrebbero essere state queste carestie a scatenare la rivoluzione francese, pochi anni dopo. Pare che Laki avesse un VEI=6, ovvero fosse un buon mille volte più potente di Eyjafjallajokull. Sempre in quel periodo, Napoleone era partito per conquistare la Russia proprio nell'anno (1815) dell'esplosione del vulcano Tambora (VEI=7); cosa che ha causato un raffreddamento globale e qualche problema a Napoleone durante la ritirata da Mosca.

Ma ci sono state eruzioni anche molto più potenti di Tambora e quando si arriva a VEI=8 e oltre, si parla di un "supervulcano." Non c'è stato nessun supervulcano in tempi storici. Il più recente è quello noto con il nome di Ouranui, che ha eruttato in Nuova Zelanda 26500 anni fa. Ancora più potente (circa 5 volte tanto) è stata l'eruzione di Toba, a Sumatra, 74000 anni fa (vedi questo link). Non erano tempi storici, ma i nostri antenati "sapiens" esistevano già. Da quello che sappiamo, Ouranui non ha fatto danni agli esseri umani che sembra non esistessero in Nuova Zelanda. Molto peggio ha fatto Toba, che è stato un evento globale. Il raffreddamento che ne è seguito sembra abbia sterminato gran parte degli umani dell'epoca, riducendone il numero a meno di 10000. Tuttavia, per quanto tremenda sia stata l'eruzione di Toba, il suo effetto si vede appena nei record climatici, come si vede per esempio a questo link.

Insomma, i vulcani hanno brevi effetti di raffreddamento che possono causare gravi danni - specialmente se proprio in quel momento vi state ritirando dalla Russia. Ma non hanno effetti a lungo termine, nemmeno se sono dei supervulcani. Tutto questo ha una sua logica e si spiega molto bene nell'ambito della comprensione che abbiamo del sistema climatico. Quello che ha l'effetto più importante nel clima sono i gas serra, e le eruzioni vulcaniche - per quanto spettacolari siano - contribuiscono pochissimo alla variazione della concentrazione dei gas serra. Questo diagramma chiarisce la cosa molto bene (da un articolo di Lisa Moore):

 

Vedete che i vulcani degli ultimi decenni non hanno nessun effetto sulla curva. E' interessante notare come l'effetto dell'attività umana sia tanto più importante di quella naturale su queste scale di tempo.

Tuttavia, bisogna anche dire che l'attività vulcanica è fondamentale per determinare il clima terrestre - ma su scale estremamente lunghe rispetto a quelle che ci possono interessare. La terra emette ("degassa") CO2 dal suo interno attraverso l'attività vulcanica. Si ritiene (Derrill Kerrick, 2001) che il totale degassamento di CO2 annuale odierno sia intorno a 2x10^12 (duemila miliardi) di "moli" all'anno. Questo è molto poco dato che l'atmosfera contiene circa 6x10^16 moli di CO2, ovvero più di 10000 volte tanto. Invece, l'aumento che vediamo nella concentrazione di CO2 si spiega molto bene con la quantità di combustibili fossili che bruciamo

Ma su scale di tempi molto lunghe, il degassamento del CO2 - ovvero i vulcani - sono fondamentali per mantenere i livelli di CO2 nell'atmosfera a un livello tale da non trasformare il pianeta in un blocco di ghiaccio. Se non ci fossero i vulcani, la reazione del CO2 atmosferico con i silicati lo farebbe sparire completamente in qualche decina o centinaia di migliaia di anni e forse meno. Senza vulcani, la vita sulla terra sarebbe morta appena nata - anzi, probabilmente non sarebbe mai esistita.

Ma è anche vero che ci può essere troppo di una cosa buona: troppi vulcani possono emettere troppo CO2 e scaraventare il pianeta in una fase di surriscaldamento. E' il caso delle "grandi province magmatiche" che sono il "top" della classifica dei vulcani. Sono aree di centinaia di migliaia di chilometri quatrati (per intenderci, dell'ordine dell'area dell'intera Italia) che eruttano per centinaia di migliaia di anni. In queste condizioni, il degassamento di CO2 non è certamente trascurabile e - nel remoto passato - queste eruzioni hanno causato alcuni disastri veramente planetari. Da quello che sappiamo è stata una di queste grandi provincie che si è formata alla fine dell'era Paleozoica in Siberia a causare un riscaldamento planetario che ha portato all'estinzione di forse il 90% di tutte le specie esistenti all'epoca. Questa ed altre estinzioni di massa sono dei malfunzionamenti del ciclo "lungo" del carbonio che equilibra - più o meno - il CO2 che degassano i vulcani con quello che viene rimosso per reazione con i silicati.


Insomma, un argomento molto affascinante quello dei vulcani e dei supervulcani che, fra le altre cose, è una continua conferma delle fondamenta della scienza del clima, ovvero al fatto che i gas serra sono il fattore predominante nel determinare la temperatura dell'atmosfera.

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Si veda anche l'ottimo post di Steph sull'argomento. 

Era glaciale ancora in ritardo: questo Marzo il più caldo della storia

Sono disponibili i dati del NOAA per le temperature del Marzo 2010. Stiamo accumulando record su record - questo Marzo è stato il più caldo in assoluto da quando si fanno queste misure.

Secondo il NOAA, la combinazione delle temperature medie delle terre emerse e degli oceani per Marzo ci da un "anomalia" (ovvero la differenza rispetto alla media del ventesimo secolo) di 0.77 gradi centigradi in più. Questo è, appunto, il Marzo più caldo mai misurato, nonché il trentaquattresimo in fila che risulta più caldo della media.

Sulle terre emerse, questo Marzo è stato il quarto più caldo mai misurato, mentre il record assoluto vale per le temperature degli oceani. Per quanto riguarda il primo trimestre del 2010, abbiamo il quarto anno più caldo della storia da quando si fanno queste misure.


Ulteriori dati li trovate sul sito del NOAA , comunque, dopo questo bel record (per così dire), mi piace citare quello che scriveva poco tempo fa Paolo Granzotto sul "Giornale" ovvero "qui non si scalda un bel niente".

A parte le battute di pessimo gusto da parte dei vari tromboni che scrivono sulla stampa, la situazione è particolarmente preoccupante in quanto questa impennata delle temperature sta avvenendo in una fase di minimo dell'attività solare che tenderebbe, invece, a portare a un certo raffreddamento. In più, c'è un effetto di raffreddamento dovuto al pulviscolo atmosferico generato dalle attività industriali. Nonostante questi effetti, tuttavia, la temperatura sale al di là di tutte le aspettative. In sostanza, si conferma ancora una volta (semmai ce ne fosse stato bisogno) che i gas serra, e in particolare il CO2, sono il fattore principale nel determinare la temperatura dell'atmosfera. Più CO2 mettiamo nell'atmosfera, più il pianeta si scalda - c'è poco da fare. (Ah.... già, ma ci sono delle email di dieci anni fa che dimostrano che è tutto falso.... sicuro!)

Bugie, bugie, bugie - seconda parte

La seconda parte del "debunking" di Lord Monckton, fatto da Peter Sinclair per la serie "L'imbroglione climatico della settimana" (la prima parte, la trovate qui). E' in inglese, ma vale la pena di guardarselo - è un inglese molto facile e Sinclair parla lentamente, scandendo le parole. Comunque c'è la trascrizione completa del testo sul sito.

Non varrebbe la pena perdere tempo dietro a un trombone come il cosiddetto "Lord" Monckton. Però, credo che sia importante osservare il meccanismo mentale di un mentitore di professione. E' affascinante vedere come quest'uomo riesce a sfruttare qualsiasi cosa si trova davanti per portare avanti la propria ideologia (o quella di quelli che lo pagano).

Qui, per esempio, Monckton va a esaminare l'evidenza geologica della fine dell'episodio glaciale detto "palla di neve terra" ("snowball earth"). Questo episodio è uno dei tantissimi elementi che confermano il meccanismo climatico dei gas serra, ma lui riesce a rivoltarlo in modo tale da interpretarlo come se desse ragione a lui.

E' l'apoteosi del mentitore di professione che si autoconvince di quello che dice e poi - forse - crede davvero, come Monckton, di aver trovato la cura dell'AIDS e della sclerosi multipla. Il problema, al solito, è che questa gente riesce anche a trovare chi gli da retta.

Il vulcano islandese: quali effetti sul clima?

La questione che viene subito fuori alla notizia dell'eruzione in Islanda è se avrà effetti sul clima, e quali.

Se si rivelerà veramente un'eruzione di grandi proporzioni, ne avrà certamente. I vulcani rilasciano polveri nell'atmosfera e questo fa aumentare la riflessione della luce solare causando un raffreddamento. L'effetto è comunque debole e limitato nel tempo come potete vedere in questa figura, dove troviamo la variazione globale della temperatura insieme con le eruzioni principali del ventesimo secolo.

In sostanza, l'eruzione islandese potrebbe darci un paio di anni di respiro, mantenendo la temperatura ai livelli attuali; salvo poi ripartire con il riscaldamento.

Una pausa ci potrebbe dare un po' di tempo in più per lavorare sulla riduzione delle emissioni. Ma, ovviamente questo farà peggio se i soliti negazionisti climatici sfrutteranno il possibile temporaneo raffreddamento per proclamare - al solito - che il riscaldamento globale è una bufala.

Politici, contadini e scienziati

Al tempo del fascio, Mussolini si improvvisava contadino. Ancora peggio è quello che stanno facendo i nostri politici quando si improvvisano scienziati. Senza commenti, ecco la prima parte  dell'ottimo articolo di Antonio Cianciullo da "Repubblica" del 13 Aprile.

Italia, la mozione anti-europea che snobba la green economy

L'ha presentata la maggioranza al Senato e di fatto chiede all'Europa di abbandonare la linea che ha trasformato la Germania in uno dei leader mondiali nel settore efficienza e delle rinnovabili. E mette in discussione i dati forniti dall'IPCC: "Sono tesi catastrofiste"

di ANTONIO CIANCIULLO

L'Unione europea è malata di catastrofismo ma l'Italia può salvarla con una ricetta semplice semplice: via gli impegni a difesa della stabilità climatica, avanti con la vecchia economia basata sul petrolio e sul carbone. Mentre i paesi che fanno da locomotiva all'economia globale si sfidano sulla green economy per scire dalla crisi economica, la maggioranza che guida l'Italia ha presentato al Senato una mozione in cui si insegna la scienza agli scienziati dell'Ipcc (l'Intergovernmental Panel on Climate Change) e si chiede all'Europa di abbandonare la linea che ha consentito alla Germania di diventare uno dei leader mondiali nel settore efficienza e delle rinnovabili.

La mozione - firmata dai senatori D'Alì, Possa, Fluttero, Viceconte, Izzo, Sibilia, Nespoli, Vetrella e Carrara - prima mette in discussione "la serietà e la correttezza nella divulgazione dei dati forniti dall'IPCC, nonché la moralità di alcuni suoi principali esponenti". Poi, mentre la commissione parlamentare inglese conferma l'allarme legato al caos climatico, parla di "tesi catastrofiste basate sui contenuti dei rapporti Onu-Ipcc e di alcuni studiosi inglesi alle quali gli altri governi si sono criticamente accodati condividendo analisi, oggi rivelatesi errate e non sufficientemente supportate dal dato scientifico". Infine invita a far saltare l'obiettivo europeo al 2020 di una riduzione del 20 per cento dei gas serra, di un aumento del 20 per cento dell'efficienza energetica e di una quota del 20 per cento di energia da fonti rinnovabili richiedendo "l'attivazione in sede di Unione europea della clausola Berlusconi nel senso di dichiarare decaduto, in quanto non più utile, l'accordo del 20-20-20".

continua sul sito di Repubblica

Bugie, bugie, bugie.......

Pete Sinclair sta facendo un lavoro veramente eccezionale con il suo sito "Climate Crock of the Week" (l'imbroglione climatico della settimana). Pacato e riflessivo, Sinclair demolisce pezzo per pezzo le fesserie dei negazionisti climatici. Il problema è che il tutto è in inglese e non c'è un Peter Sinclair italiano.

Nel caso che ve la cavate abbastanza bene con l'inglese, ho messo qui un pezzo di Sinclair su Lord Monckton che vale la pena di vedere. La serie di bugie che un propagandista di professione come Monckton riesce a mettere insieme (e che Sinclair demolisce) è veramente impressionante. E' - in certo senso - un pezzo di bravura; quest'uomo sa fare il suo mestiere con una faccia tosta incredibile.

Vi faccio un altro esempio, in un recente dibattito (descritto sul blog "DeSmog") , Tim Ball, un altro propagandista di professione impegnato nell'attuale campagna anti-scienza, ha sostenuto in completa serietà che i modelli climatici non tengono conto dei cambiamenti orbitali terrestri (i cicli di Milankovich) e nemmeno dell'effetto dei vulcani. Qui, gli è andata male perché aveva di fronte degli studenti che lavoravano direttamente sui modelli climatici che lo hanno smentito "in diretta". Ma anche lui è capace di mettere in fila una dietro l'altra una serie di bugie da far paura.

Chi sono e cosa potrebbero avere in testa queste persone che campano raccontando bugie. Si rendono conto di quello che fanno? Dei danni che stanno facendo? Non gli viene da sputare nello specchio del bagno tutte le mattine appena alzati? Non sono un esperto di psicologia, ma credo di aver capito che sono persone vittime di una sindrome nota come quella del "mentitore patologico" (vedi questo articolo nel journal of academic psychiatry). E' una forma di malattia in cui il mentitore non si rende nemmeno conto di mentire; lo fa come una cosa ovvia, come una persona normale dice "buongiorno" e "come va?" quando incontra qualcuno che conosce. Ne consegue che lo specchio del loro bagno rimane pulito.

Va da se che i mentitori patologici sono persone estremamente dannose, in particolare dannosi quando si occupano di scienza del clima, un campo dal quale sembrano essere molto attratti. In un dibattito con uno di loro, ti puoi trovare in difficoltà di fronte a una bugia detta in completa serietà. Se uno ti dice che i modelli del clima non tengono conto dei cicli di Milankovich e tu non sei un climatologo esperto, non puoi ribattere immediatamente. Credo che l'unica strategia di fronte a questa gente sia di assumere che tutto quello che dicono è falso. E' un'approssimazione da verificare caso per caso, ma penso che come approssimazione sia abbastanza valida.

L'arcangelo insolente

In questo post commento un articolo di "Uriel" sul blog "Wolfstep" che si dedica (ci mancherebbe) a demolire il concetto dei riscaldamento globale antropico. 

Esiste uno stile retorico che in inglese va sotto il nome di "rant" e che in italiano possiamo chiamare lo "sfogo". E' uno stile urlato che si basa su una grande sicurezza nelle proprie tesi e sull'insultare gli avversari. E' uno stile che va benissimo in politica, dove ha una sua efficacia e una sua tradizione. Ma non va bene quando si parla di cose che hanno una certa rilevanza tecnica e scientifica. Lo si trova, in effetti, utilizzato per propagandare un certo tipo di imbrogli che vanno dal tronchetto della felicità di Vanna Marchi alla cura miracolosa per il cancro di Tullio Simoncini. Come ho ragionato in un post precedente, la sicurezza assoluta è il marchio decisivo dell'imbroglione e dell'incompetente. Ci saranno delle eccezioni alla regola, ma finora ne ho trovate ben poche.

Un esempio di uno che usa comunemente il rant come figura retorica è "Uriel," che tiene il blog "Wolfstep". Mi risulta che Uriel sia il nome di un arcangelo, questo già la dice lunga sul tipo di personalità che sta dietro al nome. Uriel del blog è un arcangelo alquanto insolente che non riesce a scrivere un pezzo senza insultare chi non la pensa come lui fin dal primo paragrafo. Per esempio, nel post che commento qui, comincia subito imprecando contro qualcuno definito come "uno dei soliti primi della classe arrivato qui a sbroccare." E questo è soltanto uno degli insulti di un articolo che ne tira fuori almeno uno ogni due paragrafi (per esempio "l'immensa montagna di merda scientifica" che - secondo Uriel -la scienza del clima avrebbe prodotto negli anni).

Questo non vuol dire che Uriel non sia una persona intelligente, al contrario, lo è. Peccato però che sia proprio questa sua intelligenza che gli rende difficile approfondire i temi che tratta e che, alle volte, capisce al contrario, come ha dimostrato in un suo post sul concetto di EROEI.

Ultimamente, Uriel si è lanciato da solo a distruggere l'intera scienza del clima con un post intitolato "La buffonata del riscaldamento globale". Il risultato è un disastro dal punto di vista scientifico ma ha avuto una certa efficacia comunicativa nel confondere chi non è addentro nella faccenda. Diversa gente mi ha citato questo post di Uriel come qualcosa di importante, se non addirittura la definitiva demolizione della scienza del clima così come viene proposta da quei poveri imbecilli che hanno perso il loro tempo a studiarci sopra per anni dopo aver preso il dottorato nelle migliori università del mondo.

I ragionamenti di Uriel nel suo post si basano in gran parte sulle solite leggende: il medioevo era più caldo di oggi, i pianeti si scaldano, eccetera. C'è qualche aggiunta che sembra originale; tipo quella che, secondo lui, nel 1880 non esistevano termometri in grado di leggere il decimo di grado. Ma non sto a esaminare il post di Uriel punto per punto. Semmai, vi invito a leggetevi il libro di Stefano Caserini dove troverete tutti i dati necessari per capire come e perché tutti questi argomenti sono soltanto delle leggende.

Tuttavia, nel suo post Uriel non si limita a insultare quello che lui definisce "la massa di merda scientifica" sul clima ma ci rimesta dentro a piene mani e tira fuori dei dati che interpreta a modo suo tirando fuori un' elucubrazione che non mi sembra ci sia fra le leggende descritte nel libro di Caserini. Vale la pena di esaminare questa idea un attimo perché, in effetti, potrebbe sembrare valida a prima vista. Notate che Uriel ci presenta questa sua idea come se se la fosse inventata lui, ma ovviamente non è così. Dato che non si degna di citare le sue fonti, non posso sapere da chi l'ha presa, ma la ritrovate - per esempio - nel lavoro di Scafetta. (vedi questo post su climalteranti).

Ma non importa quale sia l'origine; vediamo piuttosto di capire di cosa si tratta. Allora, dice Uriel che:

1. Nel passato mezzo milione di anni, circa, ci sono stati diversi episodi di raffreddamento e di riscaldamento globale.
2. Negli episodi di riscaldamento, si è visto che la concentrazione di CO2 è aumentata dopo l'incremento di temperatura.
3. Si sa che questi episodi sono causati da piccole variazioni di irraggiamento solare dovuti a variazioni orbitali e di inclinazione dell'asse terrestre (questa si chiama la teoria di Milankovich).

Ne consegue, dice sempre Uriel, che nel passato è sempre stato il sole a causare l'aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera terrestre. Allora - secondo Uriel - si può concludere che anche oggi l'aumento della concentrazione di CO2 sia causato dal sole e non dall'attività umana. (il tutto condito da vari insulti e accidenti contro chi non la pensa come lui, ma lasciamo stare).

Ora, al primo colpo, il discorso di Uriel sembra avere una sua logica. Uriel è, in effetti, un dilettante intelligente. Ma deve anche rendersi conto che non basta l'intelligenza per padroneggiare cose complicate come la scienza del clima. Un dilettante, per quanto intelligente sia, deve avere anche un minimo di umiltà per imparare prima di lanciarsi a criticare. Altrimenti, si fanno errori - appunto - da dilettanti.

Dov'è l'errore del ragionamento di Uriel? Beh, non ce n'è uno solo. Ve ne elenco alcuni:

Primo errore: basarsi soltanto sui dati dei passati 600.000 anni. Se andiamo più indietro nel tempo, fino alle centinaia di milioni di anni, vediamo chiaramente che durante i passati 500 milioni di anni, l'irradiazione solare è aumentata mentre la concentrazione di CO2 è diminuita (come si può leggere, per esempio, qui) Questo è esattamente il contrario di quello su cui Uriel basa il suo ragionamento.

Secondo errore. In tutta la storia del clima dei passati 600.000 anni, il sole non ha mai fatto aumentare la concentrazione della CO2 oltre i 300 ppm (parti per milione) - anzi, anche nei momenti di massima irradiazione si è di solito fermata a valori nettamente inferiori. Allora, come sta che oggi il sole dovrebbe aver causato un aumento fino a quasi 400 ppm e in ulteriore crescita?  (questo dato lo si vede nello stesso post di Uriel) Questo non si può giustificare in nessun modo con i cicli di Milankovich, come sostiene Uriel.

Terzo (e principale) errore. Aver trascurato la firma isotopica della CO2. Nei cicli citati da Uriel, le variazioni di concentrazione di CO2 non sono accompagnate da cambiamenti nella firma isotopica, ovvero dal rapporto fra isotopo 12 e 13 del carbonio. Questo vuol dire che, in effetti, in questi cicli è il sole che scalda gli oceani e che rilasciano CO2 come conseguenza. Invece, oggi vediamo benissimo un cambiamento nella firma isotopica della CO2 che corrisponde molto bene alla composizione isotopica del carbonio che sta nei combustibili fossili. Inoltre, l'aumento della CO2 atmosferica osservata corrisponde molto bene alla quantità di CO2 emessa dai combustibili fossili bruciati. Di questi, circa la metà è stata assorbita negli oceani, il resto forma quell'eccesso che noi vediamo rispetto al periodo pre-industriale. Ne consegue che l'eccesso di CO2 che vediamo nell'atmosfera viene dai combustibili fossili e non dall'effetto del sole. (come spiegato, per esempio, qui). Questo è esattamente il contrario di quanto sostiene Uriel.



Ora, io lo so che queste considerazioni non avranno nessun effetto su chi ha ormai deciso che il concetto di "riscaldamento globale causato dall'uomo" non coincide con le proprie convinzioni ideologiche o religiose (o con quelle delle lobby che li stipendiano). Lo so anche che quelli che cominciano i loro ragionamenti insultando chi non la pensa come loro non saranno minimamente scalfiti da fatti, dati e considerazioni razionali. Tuttavia, ho scritto queste cose sperando che siano utili per chi si fosse trovato un po' perplesso davanti all'apparente logica del post di Uriel. 



Ah.... se poi volete che qualche primo della classe venga a sbroccare con delle citazioni accademiche, vi potete guardare questo articolo recente di Judith Lean sull'influenza del sole sul clima terrestre. Articolo che fa vedere i dati aggiornati e corretti che ci dicono che il sole influisce sicuramente per meno del 10% sul riscaldamento osservato.