Un nuovo studio suggerisce che la circolazione ribaltata dell’Atlantico AMOC “è su una rotta di svolta” – Rebelion

Un nuovo articolo è stato pubblicato oggi su Science Advances. Il titolo dice tutto: “Il segnale di allarme precoce basato sulla fisica mostra che l’AMOC è sulla rotta di ribaltamento”. Lo studio segue un altro condotto da colleghi danesi che ha fatto notizia lo scorso luglio, che ha cercato anche i primi segnali di allarme dell’avvicinarsi a un punto di svolta AMOC (ne discutiamo qui), ma utilizzando dati e metodi abbastanza diversi.

Il nuovo studio di van Westen et al. Si tratta di un importante progresso nella scienza della stabilità AMOC, proveniente da quello che considero il principale centro di ricerca mondiale per gli studi sulla stabilità AMOC, a Utrecht/Paesi Bassi. (Alcuni dei suoi contributi degli ultimi 20 anni sono elencati nell’elenco di bibliografia dell’articolo, con gli autori Henk Dijkstra, René van Westen, Nanne Weber, Sybren Drijfhout e altri.)

Il documento è il risultato di un grande sforzo computazionale, basato sull’esecuzione di un modello climatico allo stato dell’arte (il modello CESM con risoluzione orizzontale di 1° per la componente oceano/ghiaccio marino e 2° per l’atmosfera /componente terrestre) per 4.400 anni modello. Ciò ha richiesto 6 mesi di esecuzione sui 1.024 core della struttura nazionale di supercalcolo olandese, il più grande sistema dei Paesi Bassi in termini di calcolo ad alte prestazioni.

Si tratta del primo tentativo sistematico di trovare il punto critico AMOC in un modello climatico globale oceano-atmosferico accoppiato con una buona risoluzione spaziale, utilizzando l’approccio di quasi-equilibrio di cui sono stato pioniere nel 1995 con un modello a risoluzione relativamente bassa solo per l’oceano, data la limitata potenza di calcolo disponibile 30 anni fa.

Se non hai familiarità con le questioni relative al rischio di cambiamenti improvvisi nella circolazione oceanica, puoi consultare un mio breve riassunto in cui ho esposto dieci fatti chiave su questo argomento l’anno scorso in questo post del blog.

Fig. 1 Schema dell’AMOC, con l’acqua calda che scorre verso nord, affonda alle latitudini settentrionali e poi ritorna come una corrente fredda e profonda verso sud. La mappa di sfondo mostra il cambiamento della temperatura della superficie del mare dal 1870 sulla base delle osservazioni oceaniche, inclusa la firma del rallentamento dell’AMOC da un “punto freddo”. [“cold blob”] nell’Atlantico settentrionale subpolare e il riscaldamento eccessivo a nord della Corrente del Golfo. Figura adattata da Caesar et al., Nature 2018.

Ma ora passiamo direttamente ai principali risultati del nuovo studio:

1. Conferma che l’AMOC ha un punto critico oltre il quale collassa se l’Oceano Atlantico settentrionale viene diluito con acqua dolce (a causa dell’aumento delle precipitazioni, del deflusso dei fiumi e dell’acqua di disgelo), riducendone così la salinità e la densità. Ciò è stato suggerito da semplici modelli concettuali a partire da Stommel 1961, confermato da un modello 3D della circolazione oceanica nel mio articolo su Nature del 1995, e successivamente in un primo progetto di confronto dei modelli nel 2005, tra gli altri studi. Ora, questo punto di svolta è stato mostrato per la prima volta in un modello climatico globale accoppiato all’avanguardia, alimentando le speranze che, con maggiori dettagli e risoluzione del modello, qualche feedback potrebbe prevenire il collasso dell’AMOC. (Questa speranza non è mai stata molto convincente, poiché le registrazioni paleoclimatiche mostrano chiaramente cambiamenti improvvisi dell’AMOC nella storia della Terra, inclusi collassi completi dell’AMOC innescati dall’afflusso di acqua di disgelo (eventi di Heinrich).) L’ultimo collasso dell’AMOC si è verificato circa 12.000 anni fa e ha innescato il Evento freddo Dryas più giovane intorno al Nord Atlantico).

2. Confermare, utilizzando dati osservativi, che l’Atlantico è “su una rotta di svolta”, cioè si sta muovendo verso questo punto di svolta. La domanda da un milione di dollari è: quanto tempo ci vorrà per raggiungere questo punto di svolta?

3. Tre studi recenti (per maggiori informazioni su questi, vedere questo post sul blog), utilizzando dati e metodi diversi, hanno sostenuto che ci stiamo avvicinando al punto di svolta e che potrebbe essere troppo vicino, aumentando anche il rischio di superarlo in futuro prossimi decenni. Tuttavia, l’affidabilità dei metodi utilizzati è stata messa in dubbio (come discusso qui su RealClimate). Basandosi sulla loro epica simulazione al computer, il gruppo olandese ha proposto un nuovo tipo di segnale di allarme precoce osservabile e basato sulla fisica. Si avvale di una diagnosi – il trasporto di acqua dolce da parte dell’AMOC all’ingresso nell’Atlantico meridionale, attraverso la latitudine della punta meridionale dell’Africa – che ho proposto in uno studio del 1996. Non fornisce una stima di un periodo di tempo particolare raggiungere il punto di flesso, poiché per questo saranno necessarie più osservazioni della circolazione oceanica a questa latitudine, ma rispetto allo studio di Ditlevsen dell’anno scorso sottolineano che “la sua stima del punto di flesso (dal 2025 al 2095, livello di confidenza del 95%) ) potrebbe essere accurato.

4. Il nuovo studio conferma le preoccupazioni precedenti secondo cui i modelli climatici sovrastimano sistematicamente la stabilità dell’AMOC. Per quanto riguarda il trasporto cruciale di acqua dolce dell’AMOC nei modelli, sottolineano che la maggior parte dei modelli non funziona correttamente: “Ciò non concorda con le osservazioni, che è un pregiudizio ben noto nei modelli di fase 3 (38), fase 5 (21 ) e la fase 6 (37) del CMIP [Proyecto de intercomparación de modelos de clima
acoplados, CMIP, por sus siglas en inglés, Coupled
Model Intercomparison Project
]. La maggior parte dei modelli presenta anche la caratteristica imperfetta di questa importante diagnostica, che determina se il feedback della salinità dell’Atlantico si sta stabilizzando o destabilizzando, e questa distorsione del modello è una delle ragioni principali per cui, a mio avviso, l’IPCC ha finora sottovalutato il rischio di un collasso dell’AMOC. basandosi su questi modelli climatici distorti.

5. Lo studio fornisce anche simulazioni più dettagliate e ad alta risoluzione degli impatti di un collasso AMOC sul clima, sebbene siano considerati isolatamente e non combinati con gli effetti del riscaldamento globale indotto dalla CO2 (Fig. 2). Mostrano come soprattutto l’Europa settentrionale, dalla Gran Bretagna alla Scandinavia, subirebbe impatti devastanti, come un calo delle temperature invernali compreso tra 10°C e 30°C entro un secolo, portando a un clima completamente diverso entro uno o due decenni. secondo le prove paleoclimatiche sui bruschi cambiamenti nella circolazione oceanica. Inoltre, mostrano importanti cambiamenti nei regimi delle precipitazioni tropicali. Questi (e molti altri) impatti del collasso dell’AMOC sono noti da molto tempo, ma fino ad ora non erano stati mostrati in un modello climatico di così alta qualità.

Figura 2 Cambiamento di temperatura durante il collasso dell’AMOC (nel periodo del modello 1750-1850, non nel calendario!), nel nuovo modello di simulazione di van Westen et al. 2024. Questa è una notizia particolarmente brutta per la Gran Bretagna e la Scandinavia.

Considerando le conseguenze, il rischio di un collasso dell’AMOC è qualcosa che deve essere evitato a tutti i costi. Come ho detto prima: la questione non è se siamo sicuri che ciò accadrà. Il punto è che dobbiamo escludere con una probabilità del 99,9% che ciò accada. Una volta ricevuto un segnale d’allarme definitivo, sarà troppo tardi per fare qualcosa, data l’inerzia del sistema.

Nel complesso, il nuovo studio aggiunge in modo significativo alle crescenti preoccupazioni circa un collasso dell’AMOC in un futuro non troppo lontano. Ciò aggiunge quindi ancora più peso ai recenti rapporti che suonano forti sirene d’allarme, come il rapporto dell’OCSE sui punti critici climatici del dicembre 2022 e il rapporto sui punti critici globali pubblicato nel dicembre 2023. Se continuiamo a ignorare questo rischio, la responsabilità sarà nostro.

Aggiornamento del 10 febbraio: Dalle reazioni all’articolo, vedo che alcuni lo interpretano erroneamente come uno scenario modello irrealistico per il futuro. Non è. Questo tipo di esperimento non è affatto una proiezione futura, ma viene fatto per tracciare la curva di stabilità dell’equilibrio (ovvero l’approccio di quasi-equilibrio menzionato sopra). Per poter tracciare la risposta all’equilibrio, l’ingresso di acqua dolce deve essere aumentato molto lentamente, motivo per cui questo esperimento richiede così tanto tempo di calcolo. Una volta trovato il punto di flesso del modello, è stato utilizzato per identificare i precursori che potessero avvisarci prima di raggiungere il punto di flesso, questi sono i cosiddetti “segnali di allarme precoce”. Gli scienziati si sono poi rivolti a dati di rianalisi (prodotti basati sull’osservazione, mostrati nella Fig. 6 dell’articolo) per verificare se vi fosse un segnale di allarme precoce. La conclusione principale secondo cui l’AMOC è “su una rotta di svolta” si basa su questi dati.

In altre parole: sono i dati osservativi dell’Atlantico meridionale a suggerire che l’AMOC è su una rotta di svolta. Non la simulazione di modelli, che serve solo a capire meglio quali segnali di allarme precoce funzionano e perché.

Stefan Rahmstorf è un climatologo tedesco. Il focus del suo lavoro scientifico è l’oceanografia e la paleoclimatologia. È uno dei principali autori del Quarto rapporto di valutazione del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) pubblicato nel 2007. È considerato uno dei principali oceanografi mondiali e nel 2000 si occupa del riscaldamento globale e delle sue conseguenze, assumendone la presidenza di fisica oceanica presso l’Università di Potsdam, dove tiene lezioni su argomenti di paleontologia e circolazione oceanica.

Fonte: RealClimate https://www.realclimate.org/index.php/archives/2024/02/new-study…

 
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