Se si ferma la circolazione dell’Atlantico, che cosa può succedere?

Uno studio ha scoperto che se l’attuale fusione dei ghiacciai interrompe lo schema di circolazione dell’Oceano Atlantico, il clima globale potrebbe sperimentare grandi cambiamenti nel giro di soli 100 anni
di René van Westen, Henk A. Dijkstra, Michael Kliphuis/The Conversation US
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Giganteschi uragani, bruschi cambiamenti climatici e New York ricoperta da una spessa coltre di ghiaccio. È così che il blockbuster hollywoodiano The Day After Tomorrow – L’alba del giorno dopo descrive un’improvvisa interruzione della circolazione dell’Oceano Atlantico e le sue catastrofiche conseguenze.

Anche se la visione di Hollywood era esagerata, il film del 2004 sollevava una questione seria: se il riscaldamento globale interrompesse il Capovolgimento meridionale della circolazione atlantica (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC), fondamentale per trasportare il calore dai tropici alle latitudini settentrionali, quanto sarebbero bruschi e gravi i cambiamenti climatici?

A vent’anni dall’uscita del film, sappiamo molto di più sulla circolazione dell’Oceano Atlantico. Gli strumenti installati nell’oceano a partire dal 2004 mostrano che la circolazione dell’Oceano Atlantico è rallentata in modo evidente negli ultimi due decenni, forse fino a raggiungere la sua minore intensità nell’arco di quasi un millennio. Gli studi suggeriscono anche che la circolazione ha raggiunto in passatoun pericoloso punto critico che l’ha portata a un declino precipitoso e inarrestabile, e che potrebbe raggiungere nuovamente quel punto critico con il riscaldamento del pianeta e la fusione dei ghiacciai e delle calotte glaciali.

In un nuovo studio che usa l’ultima generazione di modelli climatici terrestri, abbiamo simulato il flusso di acqua dolce fino a quando la circolazione oceanica non ha raggiunto quel punto critico.

I risultati hanno mostrato che la circolazione potrebbe arrestarsi completamente entro un secolo dal raggiungimento del punto critico e che sta andando in quella direzione. Se ciò accadesse, le temperature medie si abbasserebbero di diversi gradi in Nord America, in alcune parti dell’Asia e dell’Europa, con conseguenze gravi e a cascata in tutto il mondo.

Abbiamo anche scoperto un segnale di allarme basato sulla fisica che può avvisare il mondo quando la circolazione dell’Oceano Atlantico si sta avvicinando al punto critico.

Il nastro trasportatore dell’oceano
Le correnti oceaniche sono spinte da venti, maree e differenze di densità dell’acqua. Nella circolazione dell’Oceano Atlantico, l’acqua superficiale relativamente calda e salata vicino all’equatore scorre verso la Groenlandia. Durante il viaggio attraversa il Mar dei Caraibi, risale nel Golfo del Messico e scorre lungo la costa orientale degli Stati Uniti prima di attraversare l’Atlantico.

Questa corrente, nota anche come Corrente del Golfo, porta il calore in Europa. Mentre scorre verso nord e si raffredda, la massa d’acqua diventa più pesante. Quando raggiunge la Groenlandia, inizia a inabissarsi e a fluire verso sud. L’inabissamento dell’acqua vicino alla Groenlandia attira acqua da altre parti dell’Oceano Atlantico e il ciclo si ripete, come un nastro trasportatore.

Troppa acqua dolce proveniente dalla fusione dei ghiacciai e della calotta glaciale della Groenlandia può diluire la salinità dell’acqua, impedendole di inabissarsi, e indebolire questo nastro trasportatore oceanico. Un nastro trasportatore più debole veicola meno calore verso nord e permette anche a meno acqua pesante di raggiungere la Groenlandia, indebolendo ulteriormente la forza del nastro trasportatore. Una volta raggiunto il punto critico, il nastro si ferma rapidamente.

Che cosa succede al clima al punto critico?

L’esistenza di un punto critico è stata notata per la prima volta in un modello estremamente semplificato della circolazione dell’Oceano Atlantico all’inizio degli anni sessanta. Oggi i modelli climatici più dettagliati indicano un continuo rallentamento della forza del nastro trasportatore in presenza di cambiamenti climatici. Tuttavia, un brusco arresto della circolazione dell’Oceano Atlantico sembrava essere assente in questi modelli climatici.

È qui che entra in gioco il nostro studio. Abbiamo effettuato un esperimento con un modello climatico dettagliato per trovare il punto di svolta per un arresto brusco aumentando lentamente l’apporto di acqua dolce.

Abbiamo scoperto che, una volta raggiunto il punto critico, il nastro trasportatore si interrompe entro 100 anni. Il trasporto di calore verso nord si riduce fortemente, portando a bruschi cambiamenti climatici.

Il risultato: un minaccioso freddo al nord
Le regioni influenzate dalla Corrente del Golfo ricevono una quantità di calore notevolmente inferiore quando la circolazione si ferma. E questo raffredda i continenti nord-americano ed europeo di alcuni gradi.

Il clima europeo è molto più influenzato dalla Corrente del Golfo rispetto ad altre regioni. Nel nostro esperimento, ciò significava che in alcune parti del continente la temperatura cambierebbe al ritmo di 3 gradi Celsius al decennio: molto più velocemente dell’attuale riscaldamento globale di circa 0,2 °C per decennio. Abbiamo scoperto che alcune zone della Norvegia subirebbero un calo di temperatura di oltre 20 °C. D’altra parte, le regioni dell’emisfero meridionale si riscalderebbero di pochi gradi.

Questi cambiamenti di temperatura si sviluppano nell’arco di circa 100 anni. Potrebbe sembrare un periodo lungo, ma sulla tipica scala temporale del clima, si tratta di un fenomeno repentino.

L’arresto del nastro trasportatore influenzerebbe anche il livello del mare e i modelli di precipitazione, che possono spingere altri ecosistemi verso il loro punto critico. Per esempio, la foresta amazzonica è vulnerabile al calo delle precipitazioni. Se il suo ecosistema forestale si trasformasse in prateria, la transizione immetterebbe carbonio in atmosfera e porterebbe alla perdita di un prezioso pozzo di carbonio, accelerando ulteriormente il cambiamento climatico.

La circolazione atlantica è rallentata in modo significativo nel lontano passato. Durante i periodi glaciali, quando le calotte di ghiaccio che ricoprivano gran parte del pianeta stavano fondendo, l’afflusso di acqua dolce rallentava la circolazione atlantica, innescando enormi fluttuazioni climatiche.

Quando arriveremo al punto critico?
La grande domanda – quando la circolazione atlantica raggiungerà il punto critico – rimane senza risposta. Le osservazioni non vanno abbastanza indietro nel tempo per fornire un risultato chiaro. Anche se uno studio recente ha suggerito che il nastro trasportatore si stia rapidamente avvicinando al suo punto critico, forse entro pochi anni, queste analisi statistiche hanno fatto diverse ipotesi che danno origine a incertezze.

Siamo invece riusciti a sviluppare un segnale di allarme precoce, osservabile e basato sulla fisica, che coinvolge il trasporto di salinità al confine meridionale dell’Oceano Atlantico. Una volta raggiunta una soglia, è probabile che il punto critico si verifichi tra uno e quattro decenni dopo.

Gli impatti climatici del nostro studio sottolineano la gravità di un simile brusco collasso del nastro trasportatore. I cambiamenti della temperatura, del livello del mare e delle precipitazioni avranno gravi ripercussioni sulla società e i cambiamenti climatici sono inarrestabili su scala temporale umana.

Potrebbe sembrare controintuitivo preoccuparsi del freddo estremo mentre il pianeta si riscalda, ma se la circolazione principale dell’Oceano Atlantico si interrompesse a causa dell’eccessivo afflusso di acqua di fusione, questo rischio sarebbe lì ad attenderci.