L’evapotraspirazione sta aumentando rapidamente

I satelliti della NASA mostrano come il ciclo dell’acqua della Terra sta diventando più veloce a causa riscaldamento globale
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Lo studio “A 10 per cent increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019”, pubblicato su Nature da un team di ricercatori della NASA, presenta i risultati di 17 anni di osservazioni sulla gravità del nostro pianeta per capire come sta cambiando il ciclo globale dell’acqua e ne è venuto fuori che «Tra il 2003 e il 2019, la velocità con cui le piante e la superficie terrestre rilasciano umidità nell’aria è aumentata su scala globale».

L’aumento di questi processi, noti come evapotraspirazione, sono stati calcolato dalla NASA utilizzando le osservazioni dei satelliti gravitazionali. Gli scienziati statunitensi spiegano che «Misurando il cambiamento della massa dell’acqua tra gli oceani e i continenti, abbiamo determinato che il tasso di aumento dell’evapotraspirazione è fino a due volte superiore alle stime precedenti. Questo è importante perché l’evapotraspirazione rappresenta un ramo essenziale del ciclo globale dell’acqua, un ciclo che crea le condizioni per la vita sulla terra».

Anche se è noto che il riscaldamento globale dovrebbe far aumentare il tasso di evapotraspirazione, finora le misurazioni globali accurate erano sono state elusive.

La principale autrice dello studio Madeleine Pascolini-Campbell del NASA Jet Propulsion Laboratory del California Institute of Technology, sottolinea che «Il nostro studio ha rilevato che l’evapotraspirazione è aumentata di circa il 10% dal 2003, che è più di quanto stimato in precedenza, ed è principalmente dovuto al riscaldamento delle temperature. Speriamo che queste informazioni sul ciclo dell’acqua aiutino a informare meglio lo sviluppo e la convalida dei modelli climatici».

Ma in che modo il tasso di evapotraspirazione influenza il ciclo globale dell’acqua? «Quando l’umidità degli oceani circola attraverso l’atmosfera, una parte cade sotto forma di precipitazione sui continenti. Parte di quest’acqua va nei fiumi come deflusso, e parte si infiltra nel suolo. L’acqua rimanente evapora dalla terra e traspira dalle piante nell’aria – spiegano ancora alla NASA –  Scoprire che l’evapotraspirazione sta aumentando a un ritmo più veloce di quanto precedentemente noto ha implicazioni nel capire come il cambiamento climatico potrebbe avere un impatto sulla Terra in futuro. Mentre il mondo si riscalda, l’evapotraspirazione accelererà, accelerando l’essiccazione della terra e della vegetazione. Anche i modelli meteorologici possono essere influenzati: l’aumento dell’evaporazione dalla terra può creare siccità in alcune regioni. Questo è un sintomo di un mondo in fase di riscaldamento che può avere importanti conseguenze per gli ecosistemi e le società umane con l’aumento dello stress sulle risorse idriche superficiali e sotterranee».

La Pascolini-Campbell aggiunge: «Le immagini dello scioglimento dei ghiacciai e del calo delle calotte glaciali sono un modo palpabile per comprendere gli impatti del riscaldamento globale. Ma stanno accadendo cambiamenti drammatici anche ad altri componenti chiave del ciclo dell’acqua del nostro pianeta che non sono così visibili, come quando l’acqua evapora dalla terra prima che possa entrare nei fiumi come deflusso».

Per ottenere una stima globale di come sta cambiando l’evapotraspirazione, i ricercatori hanno scoperto un nuovo modo per sfruttare i dati raccolti dalla coppia di satelliti Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) operativi dal 2002 al 2017 e dalla coppia successiva, GRACE Follow-On , lanciata nel 2018. La missione GRACE è stata lanciata dalla NASA e dal Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e GRACE-FO è una partnership tra la NASA e il Deutsche GeoForschungsZentrum  (GFZ).

I ricercatori ricordano: «Poiché l’acqua ha massa e quindi contribuisce al segnale gravitazionale terrestre, questi veicoli spaziali sono estremamente sensibili al movimento dell’acqua in tutto il mondo, dal rilevamento dei cambiamenti nelle calotte glaciali all’acqua immagazzinata sulla terraferma. alle variazioni della massa oceanica». Vedendo che rappresentavano un’opportunità, hanno studiato il dataset di 17 anni di GRACE e GRACE-FO per capire se era possibile rilevare il segnale gravitazionale associato al movimento dell’acqua per evapotraspirazione».

Un altro autore dello studio, John T. Reager, anche lui del NASA Jet Propulsion Laboratory, sottolinea che «Con i dati combinati di GRACE e GRACE-FO, ora abbiamo un record di osservazione abbastanza lungo per essere in grado di monitorare questi segnali critici del cambiamento globale. Quando il segnale della gravità diminuisce, significa che la terra sta perdendo acqua. Parte di questa perdita avviene attraverso i fiumi che rifluiscono negli oceani, ma il resto risale nell’atmosfera come evapotraspirazione».

Sottraendo tutte le uscite di massa d’acqua dagli ingressi sulla terra e poi calcolando la massa d’acqua residua, i ricercatori sono stati in grado di stimare il tasso di evapotraspirazione. Lo hanno fatto sottraendo le stime indipendenti della portata fluviale globale (in altre parole, la velocità dell’acqua che scorre dai fiumi verso l’oceano) e i dati satellitari GRACE e GRACE-FO (che rivelano i cambiamenti locali nella massa d’acqua sul e nel suolo) dalle misurazioni delle precipitazioni globali per scoprire la massa d’acqua che si perde nell’atmosfera.

Alla NASA fanno notare che  «A causa delle difficoltà di osservazione e misurazione, le stime globali dell’evapotraspirazione vengono in genere approssimate utilizzando modelli o effettuando misurazioni da singole posizioni e quindi ridimensionando tali misurazioni. Ma questi metodi possono essere soggetti a errori. Tuttavia, misurando i cambiamenti di massa globale utilizzando le osservazioni satellitari gravitazionali, i ricercatori sono stati in grado di ottenere una stima più precisa del tasso di evapotraspirazione globale. Usando questo metodo, hanno scoperto che l’evapotraspirazione è aumentata dai 405 millimetri all’anno nel 2003 a 444 millimetri all’anno nel 2019. Questo rappresenta una tendenza al rialzo di 2,30 millimetri all’anno: un aumento del 10%, con un’incertezza corrispondente di 0,5 millimetri all’anno, o del 2%».

Reager non si aspettava un risultato come questo: «Per anni abbiamo cercato un modo per misurare i cambiamenti grossolani nel ciclo globale dell’acqua, e finalmente l’abbiamo trovato. L’entità dell’aumento dell’evapotraspirazione ci ha davvero sorpreso: questo è un segnale considerevole che indica che il ciclo dell’acqua del nostro pianeta sta cambiando».

Alla NASA concludono: «Questi risultati si aggiungono a un numero crescente di ricerche sul ciclo dell’acqua del nostro pianeta, sottolineando anche l’importanza della continuità per le osservazioni della Terra. Le osservazioni satellitari continue da parte dei satelliti con una visione globale dei cambiamenti della massa d’acqua forniscono il lungo record necessario per osservare il pianeta che cambia nel corso dei decenni. Queste osservazioni aiutano anche gli scienziati a monitorare la variabilità di anno in anno nel ciclo dell’acqua causata dai cambiamenti climatici e dai cicli naturali».