Molti credono che i punti di non ritorno nel nostro sistema terrestre, come la scomparsa della giungla amazzonica e della calotta glaciale nell'Antartide occidentale, siano improbabili. Un team di autori ha esaminato le prove che i punti di non ritorno potevano essere superati e ha proposto soluzioni ai problemi.
Politici, economisti e persino alcuni scienziati naturali tendono a credere che i punti di non ritorno nel nostro sistema terrestre, come la scomparsa della giungla amazzonica e la calotta glaciale nell'Antartide occidentale, siano improbabili e poco conosciuti. Tuttavia, ora ci sono sempre più indicazioni che questi eventi sono molto più probabili di quanto sembrava in precedenza, che hanno gravi conseguenze e sono strettamente correlati a una varietà di sistemi biofisici. Di conseguenza, il mondo è minacciato da cambiamenti a lungo termine e irreversibili.
In questo articolo, analizziamo le prove che i punti di non ritorno possono essere superati, identifichiamo le lacune nella conoscenza e suggeriamo soluzioni. Indaghiamo sulle conseguenze di tali cambiamenti su larga scala, scopriamo quanto velocemente possono verificarsi e se possiamo in qualche modo controllarli.
A nostro avviso, tenere conto di tali punti critici aiuta a stabilire che abbiamo un'emergenza climatica e ad intensificare le richieste di azioni urgenti per prevenire il cambiamento climatico, che vengono lanciate oggi da tutti: scolari e scienziati, città e interi paesi.
Il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC) ha avanzato l'idea di questi punti di svolta 20 anni fa. A quel tempo, "interruzioni su larga scala" nel sistema climatico erano considerate probabili solo se il riscaldamento globale avesse superato i 5 gradi Celsius sopra i livelli preindustriali. Le informazioni riassunte e presentate negli ultimi due rapporti speciali dell'IPCC (pubblicati nel 2018 e nel settembre di quest'anno) suggeriscono che i punti di non ritorno possono essere superati anche con un riscaldamento di 1-2 gradi.
Se i paesi rispettano i loro impegni per ridurre le emissioni di gas serra (e ci sono grandi dubbi su questo), il riscaldamento globale sarà di almeno 3 gradi Celsius. Questo nonostante il fatto che l'accordo di Parigi del 2015 miri a limitare il riscaldamento ben al di sotto dei 2 gradi. Alcuni economisti, supponendo che i punti climatici di non ritorno siano molto improbabili (anche se catastrofici), suggeriscono che 3 gradi di riscaldamento siano ottimali in termini di costi e benefici. Ma se tali punti critici sembrano più probabili, allora le "migliori" raccomandazioni per i modelli costi-benefici sono le stesse dell'ultimo rapporto dell'IPCC. In altre parole, il riscaldamento deve essere limitato a 1,5 gradi Celsius. E questo richiede misure straordinarie.
LA SCOMPARSA DEL GHIACCIO
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Crediamo che alcuni punti di non ritorno nella criosfera terrestre siano pericolosamente vicini, ma la riduzione delle emissioni di gas serra può ancora rallentare l'inevitabile accumulo di conseguenze negative e aiutarci ad adattarci.
Studi degli ultimi dieci anni dimostrano che la costa del Mare di Amundsen nella parte occidentale dell'Antartide, frastagliata dalle baie, potrebbe aver già superato questo punto di non ritorno. La "linea di sovrapposizione" dove si incontrano ghiaccio, oceano e base rocciosa, si allontana inesorabilmente. La ricerca su modello mostra che quando questo settore scompare, può interrompere la stabilità del resto della calotta glaciale nell'Antartide occidentale come un effetto domino. Ciò porterà ad un innalzamento del livello del mare di tre metri nel tempo da diversi secoli a un millennio. Gli studi dimostrano che una tale distruzione su larga scala della copertura di ghiaccio nella parte occidentale dell'Antartide si è verificata ripetutamente in passato.
Le ultime prove indicano che anche parte del ghiaccio terrestre nell'est dell'Antartide nel bacino di Wilkes è instabile. Le simulazioni suggeriscono che questo potrebbe aumentare il livello del mare di altri quattro metri in poco più di un secolo.
La calotta glaciale della Groenlandia si sta sciogliendo a un ritmo accelerato. Se il processo di fusione supera un certo valore di soglia, tra diverse migliaia di anni il livello del mare aumenterà di altri sette metri. Inoltre, man mano che l'altezza della copertura di ghiaccio diminuisce, si scioglie ancora di più, aprendo la superficie per incontrare l'aria sempre più calda. I modelli realizzati mostrano che con un riscaldamento di un grado e mezzo, la calotta glaciale della Groenlandia è destinata a scomparire, e ciò potrebbe accadere già nel 2030.
Pertanto, è possibile che abbiamo già costretto le generazioni future nei prossimi millenni a vivere a un innalzamento del livello del mare di circa 10 metri. Tuttavia, possiamo ancora modificare questo lasso di tempo. Il tasso di fusione dipende dalla quantità di riscaldamento oltre il punto di non ritorno. A un riscaldamento di 1,5 gradi, questo potrebbe richiedere 10.000 anni. Se supera i 2 gradi, ci vorranno meno di 1.000 anni. Gli scienziati hanno bisogno di più dati osservativi per determinare se il ghiaccio sta raggiungendo un punto critico. Hanno bisogno di modelli migliori basati su dati passati e presenti per determinare quanto presto e quanto velocemente si romperà la calotta glaciale.
Ma qualunque cosa suggeriscano i dati, è necessaria un'azione pratica per rallentare l'innalzamento del livello del mare. Ciò aiuterà le persone ad adattarsi e, tra le altre cose, a spostare gradualmente insediamenti grandi e bassi in altri luoghi.
Un altro importante incentivo per limitare l'aumento della temperatura a 1,5 gradi è che altri punti di non ritorno possono essere superati con un riscaldamento globale inferiore. I recenti modelli IPCC prevedono una serie di bruschi cambiamenti di temperatura da uno e mezzo a due gradi Celsius, alcuni dei quali saranno associati allo scioglimento del ghiaccio marino. Tale ghiaccio sta già diminuendo rapidamente nell'Artico e questo suggerisce che con un riscaldamento di due gradi, questa regione ha una probabilità dal 10 al 35% di liberarsi quasi completamente dal ghiaccio in estate.
I CONFINI DELLA BIOSFERA
Il cambiamento climatico e le attività umane possono innescare cambiamenti dirompenti di varia scala in una serie di ecosistemi nella biosfera.
Le ondate di calore negli oceani hanno provocato un massiccio sbiancamento dei coralli e la perdita di metà del corallo dalle acque poco profonde della Grande barriera corallina australiana. Questo è terribile, ma si prevede che il 99% dei coralli tropicali potrebbe scomparire se la temperatura media globale aumentasse di due gradi Celsius. È causato dal legame tra il riscaldamento degli oceani, l'acidificazione e l'inquinamento. Questa sarà un'enorme perdita per la biodiversità marina e priverà molte persone dei loro mezzi di sussistenza.
I punti di non ritorno nella biosfera non solo indeboliscono i nostri sistemi di supporto vitale, ma possono anche innescare drammatiche emissioni di carbonio nell'atmosfera. Ciò intensificherà ulteriormente il cambiamento climatico e ridurrà le restanti riduzioni delle emissioni.
La deforestazione e il cambiamento climatico stanno sconvolgendo l'equilibrio nel bacino amazzonico, sede della più grande giungla umida del mondo e dimora di una su dieci specie animali conosciute. Le stime riguardanti il punto di non ritorno in Amazzonia variano notevolmente. Qualcuno dice che il punto di svolta arriverà quando il 40% delle foreste verrà abbattuto, mentre altri chiamano la cifra 20%. Dal 1970, la regione ha perso circa il 17% delle sue foreste. Il tasso di deforestazione cambia con i cambiamenti nella politica. Determinare il punto di non ritorno richiede modelli in cui la deforestazione e il cambiamento climatico siano forze interagenti. Devono inoltre includere informazioni su incendi e clima come meccanismi di interazione e considerare l'intero quadro nel suo insieme.
Il riscaldamento nell'Artico sta avvenendo due volte più velocemente che nel mondo nel suo insieme e la taiga della zona subartica sta diventando più vulnerabile. Il riscaldamento ha già causato squilibri su larga scala tra gli insetti e un aumento del numero di incendi ha portato alla morte delle foreste boreali nordamericane, il che potrebbe trasformare alcune regioni da pozzi di carbonio a fonte di carbonio. Il permafrost in tutto l'Artico inizia a scongelarsi in modo irreversibile, rilasciando anidride carbonica e metano, che sono circa 30 volte più forti della CO2 in un secolo.
Gli scienziati devono sviluppare la loro comprensione dei cambiamenti osservati nei grandi ecosistemi, nonché dove possono sorgere nuovi punti di non ritorno. È necessario determinare più accuratamente la quantità di stock di carbonio esistenti e i possibili volumi di emissioni di CO2 e metano.
Il restante budget di emissioni globali per una probabilità del 50% di rimanere entro 1,5 gradi di riscaldamento è solo di circa 500 gigatonnellate di CO2. Le emissioni nella zona del permafrost possono richiedere circa il 20% (100 gigatonnellate di CO2) da questo budget, e questo è senza metano dal permafrost profondo e senza idrati marini sottomarini. Se le foreste sono vicine al punto di non ritorno, la loro scomparsa nel bacino amazzonico porterà al rilascio di altri 90 gigatonnellate di CO2 e la distruzione della taiga darà 110 gigatonnellate di anidride carbonica. Con emissioni globali di CO2 di oltre 40 gigatonnellate all'anno, il budget potrebbe già essere esaurito.
EFFETTO CASCATA GLOBALE
A nostro avviso, si verificherà un'evidente emergenza se ci avviciniamo all'effetto a cascata globale di tali punti critici, che porteranno il mondo in un nuovo stato climatico di "serra" e diventeranno meno vivibili. Può verificarsi una reazione reciproca tra l'oceano e la circolazione atmosferica, o effetti inversi, che aumenteranno il livello dei gas serra e le temperature globali. Oppure, i punti globali di non ritorno possono essere il risultato di una reciproca formazione di nuvole.
Sosteniamo che gli effetti a cascata possono essere diffusi. L'anno scorso, i ricercatori hanno analizzato 30 tipi di cambiamenti nel regime climatico e nei sistemi ecologici, dalla scomparsa della calotta glaciale nella parte occidentale dell'Antartide alla trasformazione della selva in savana. Questa analisi ha mostrato che il passaggio di punti di non ritorno in un sistema aumenta il rischio del passaggio dello stesso in altri sistemi. Tali connessioni sono state trovate nel 45% delle possibili interazioni.
A nostro avviso, esempi di ciò hanno già iniziato ad apparire. Ad esempio, lo scioglimento del ghiaccio marino nell'Artico porta ad un aumento del riscaldamento regionale e il riscaldamento nell'Artico e lo scioglimento della Groenlandia stanno causando l'afflusso di acqua dolce nell'Oceano Atlantico settentrionale. Ciò ha comportato un rallentamento del 15% dalla metà del XX secolo nella circolazione ribaltante meridionale dell'Atlantico, che contribuisce notevolmente al trasporto di calore e sale attraverso l'oceano. Il rapido scioglimento della calotta glaciale in Groenlandia e l'ulteriore rallentamento della circolazione ribaltante meridionale dell'Atlantico potrebbero interrompere le stagioni dei monsoni in Africa occidentale, e questo provocherà siccità nel Sahel africano. Il rallentamento di questa circolazione potrebbe anche prosciugare l'Amazzonia, interrompere i cicli dei monsoni nell'Asia orientale e aumentare le temperature nell'Oceano Antartico, il che accelererà lo scioglimento dei ghiacci antartici.
La paleostatistica mostra che i punti di svolta globali possono aver innescato fenomeni come l'inizio di ere glaciali cicliche 2,6 milioni di anni fa, così come i cambiamenti nella loro ampiezza e frequenza circa un milione di anni fa. La simulazione difficilmente può creare una simile imitazione. Punti di non ritorno regionali si sono verificati ripetutamente durante l'ultima era glaciale 80-10 mila anni fa (soprattutto alla sua fine) (oscillazioni di Dansgaard-Eschger ed eventi di Heinrich). Ciò non è direttamente applicabile all'attuale periodo interglaciale, ma tali eventi evidenziano che il sistema terrestre è entrato ripetutamente in uno stato instabile sotto l'influenza di forze relativamente deboli causate dai cambiamenti nell'orbita terrestre. Ora stiamo mettendo a dura prova questo sistema, poiché la concentrazione di CO2 nell'atmosfera e le temperature globali stanno crescendo più velocemente e più forti,rispetto all'ultimo ritiro del ghiacciaio.
Il contenuto di CO2 nell'atmosfera oggi è lo stesso di quello osservato l'ultima volta circa quattro milioni di anni fa nel Pliocene. Ed è in rapido aumento, avvicinandosi al livello che era durato circa 50 milioni di anni fa nell'Eocene. Quindi le temperature erano di 14 gradi più alte rispetto ai tempi preindustriali. È molto difficile simulare questo stato "serra" della Terra utilizzando modelli climatici. Una possibile spiegazione è che tali modelli trascurano il punto chiave del non ritorno. Quest'anno è stato pubblicato uno studio modello che indica che il repentino decadimento delle nubi stratocumuli, che rilasciano circa 1.200 ppm di CO2, potrebbe portare a un riscaldamento globale di circa otto gradi.
I primi risultati degli ultimi modelli climatici per il Sesto rapporto di valutazione dell'IPCC mostrano che il clima è molto più sensibile e vulnerabile (definito come la risposta della temperatura a un raddoppio della CO2 nell'atmosfera) rispetto ai modelli precedenti. Ci saranno nuovi risultati e saranno necessarie ulteriori ricerche, ma crediamo che anche questi risultati preliminari indichino che è possibile un punto di non ritorno globale.
Per risolvere questi problemi, abbiamo bisogno di modelli che tengano conto di un insieme più ricco di connessioni e relazioni nel sistema Terra. E abbiamo bisogno di dati del presente e del passato affinché questi modelli funzionino. Se questi modelli ci aiutano a comprendere meglio il cambiamento climatico improvviso del passato e il suo stato di serra, ci sarà maggiore fiducia nella loro capacità di prevedere il futuro.
Alcuni scienziati sostengono che le argomentazioni sulla possibilità di punti globali di non ritorno sono puramente ipotetiche. Ma aderiamo alla seguente posizione. Date le enormi conseguenze e la natura irreversibile dei punti di non ritorno, qualsiasi seria valutazione del rischio deve tener conto dei fatti, per quanto limitata alla nostra comprensione di tali fatti. Sarebbe irresponsabile commettere un errore in questo caso.
Se possono verificarsi fenomeni distruttivi a cascata e il punto globale di non ritorno non può essere escluso, allora questa è una minaccia per l'esistenza della civiltà. Ancora una volta, nessuna analisi costi-benefici ci aiuterà. Dobbiamo cambiare il nostro approccio al problema del clima.
AGISCI IMMEDIATAMENTE
A nostro avviso, i dati sui punti di non ritorno indicano che siamo in un'emergenza globale. I rischi e la gravità di questa situazione non possono essere sopravvalutati.
Sosteniamo che il tempo rimanente per l'intervento per prevenire il punto di non ritorno si sta già avvicinando allo zero e il tempo di risposta per raggiungere le emissioni zero è al massimo di 30 anni. Pertanto, potremmo già perdere il controllo sui punti di non ritorno e non possiamo impedirli. La consolazione è che il tasso di accumulo dei danni dopo il punto di non ritorno, e quindi i rischi che ne derivano, possiamo ancora tenere sotto controllo in una certa misura.
La resilienza del nostro pianeta e la sua capacità di recupero sono in grande difficoltà. La risposta a questa domanda non dovrebbero essere solo parole, ma anche azioni dell'intera comunità mondiale.
