I punti critici nel sistema climatico possono essere il risultato di uno sviluppo lento ma lineare. Tuttavia, possono anche essere accompagnati da uno “sfarfallio”, con due stati climatici stabili che si alternano prima che si verifichi una transizione finale – e il clima si ribalta permanentemente. Uno studio condotto dal gruppo di ricerca del geoscienziato di Potsdam Prof. Dr. Martin H. Trauth lo conferma per la fine del periodo umido africano e il passaggio all’aridità pronunciata tipica di oggi.
I ricercatori hanno analizzato diversi nuclei di sedimenti che misurano fino a 280 metri dal bacino di Chew Bahir, nel sud dell’Etiopia, che fungono da “record” di 620.000 anni di storia climatica dell’Africa orientale. I risultati dello studio, appena pubblicati su “Nature Communications”, mostrano che alla fine del periodo umido africano, eventi intensi di siccità e umidità si alternarono regolarmente per un periodo di circa 1.000 anni prima che prevalesse un clima secco intorno a 5.000 anni. fa. Una migliore comprensione dei vari punti critici e, soprattutto, dei loro tipici segnali di allarme precoce potrebbe rivelarsi essenziale per ulteriori ricerche e modellizzazioni sui cambiamenti climatici.
La transizione dal periodo umido africano (AHP) alle condizioni secche nel Nord Africa è l’esempio più chiaro di punti di svolta climatici nella recente storia geologica. Si verificano quando piccole perturbazioni innescano una risposta ampia e non lineare nel sistema e spostano il clima verso uno stato futuro diverso, di solito con conseguenze drammatiche per la biosfera. Questo è stato anche il caso del Nord Africa, dove le praterie, le foreste e i laghi prediletti dagli esseri umani sono scomparsi, costringendoli a ritirarsi in aree come le montagne, le oasi e il delta del Nilo. Questo sviluppo è di particolare rilevanza per i ricercatori, anche perché è un esempio impressionante di quanto rapidamente ed estesamente il cambiamento climatico possa influenzare le società umane.
I ricercatori sul clima hanno identificato due tipi principali di punti critici: con il primo tipo, i processi rallentano a un ritmo crescente e il clima ha difficoltà a riprendersi dai disturbi finché non si verifica una transizione. Il secondo tipo è caratterizzato da uno sfarfallio tra climi umidi stabili e climi secchi che si verifica poco prima della transizione. “I due tipi di punti critici si differenziano per quanto riguarda i segnali di allarme tempestivi che possono essere utilizzati per riconoscerli”, spiega Martin Trauth. “Ricercare e comprenderli meglio è importante se vogliamo essere in grado di prevedere possibili futuri punti di svolta climatici causati dall’uomo. Mentre il rallentamento osservato nel primo tipo di punto di svolta porta a una diminuzione della variabilità, dell’autocorrelazione e dell’asimmetria, lo sfarfallio nel secondo tipo porta all’esatto opposto – e, in alcuni casi, al non riconoscere l’imminente punto di svolta”.
Nel progetto su vasta scala, condotto da Martin Trauth insieme ai colleghi delle Università di Colonia, Aberystwyth e Addis Abeba e finanziato, tra gli altri, dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG), i ricercatori stanno analizzando i sedimenti lacustri ottenuti mediante metodi scientifici perforazioni profonde nel bacino di Chew Bahir, un ex lago d’acqua dolce nell’Africa orientale. “Per lo studio attuale sono stati valutati sei carotaggi più corti (da 9 a 17 metri) e due lunghi (292 metri), che possono essere utilizzati per ricostruire gli ultimi 620.000 anni di storia climatica nella regione”, spiega la Dott.ssa Verena Förster- Indenhuck dell’Università di Colonia.
“Alla fine dell’AHP, abbiamo osservato almeno 14 eventi secchi nei nuclei corti di Chew Bahir, ciascuno dei quali è durato 20-80 anni e si è ripetuto a intervalli di 160±40 anni”, afferma Trauth. “Più tardi nella fase di transizione, a partire dal 6.000 a.C., si verificarono sette eventi umidi oltre agli eventi secchi, che erano di durata e frequenza simili. Questi eventi estremi umido-secco ad alta frequenza rappresentano un pronunciato ‘sfarfallio climatico’ che può essere simulato nei modelli climatici e può anche essere osservato nelle precedenti transizioni climatiche nei registri ambientali di Chew Bahir. Ciò indica che le transizioni con sfarfallio sono caratteristiche di questa regione.
Ciò è supportato anche dal fatto che transizioni molto simili si possono trovare anche nelle sezioni più antiche dei nuclei di sedimento. In particolare, il passaggio dal clima umido a quello secco avvenuto circa 379.000 anni fa sembra una copia perfetta della transizione alla fine del Periodo Umido africano. “Ciò è interessante perché questa transizione è stata naturale, per così dire, poiché è avvenuta in un momento in cui l’influenza umana sull’ambiente era trascurabile”, afferma la coautrice Prof. Stefanie Kaboth-Bahr della Freie Universität Berlin. Pertanto, ci sono molti argomenti contro l’attività umana che porta ad una fine accelerata dell’AHP, come proposto dai colleghi americani. Al contrario, gli abitanti della regione sono stati senza dubbio colpiti dal cambiamento climatico: le tracce di insediamenti nella valle del Nilo alla fine del periodo umido africano attirano ogni anno milioni di turisti nella regione.
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