I modelli climatici globali prevedono che l’oceano intorno all’Antartide dovrebbe riscaldamento, ma in realtà quelle acque si sono raffreddate nella maggior parte degli ultimi quattro decenni.
La discrepanza tra i risultati del modello e il raffreddamento osservato, hanno ora trovato scienziati dell’Università di Stanford, scende principalmente alla mancanza di acqua di fusione e alle piogge sottovalutate.
“Abbiamo scoperto che la tendenza del raffreddamento dell’oceano meridionale è in realtà una risposta al riscaldamento globale, che accelera la fusione della calotta e le precipitazioni locali”, ha affermato Earle Wilson, assistente professore di scienze del sistema terrestre presso la Stanford Doerr School of Sustainability e Senior Autore dello studio del 27 marzo in Lettere di ricerca geofisica.
Man mano che le temperature in aumento scioglieno la calotta glaciale dell’Antartide e causano più precipitazioni, lo strato superiore dell’Oceano meridionale sta diventando meno salato – e quindi meno denso. Questo crea un coperchio che limita lo scambio di acque superficiali fredde con acque più calde sottostanti. “Più fresco che fai quello strato superficiale, più è difficile mescolare l’acqua calda”, ha spiegato Wilson.
Ma questo rinfrescante non è completamente rappresentato nei modelli climatici all’avanguardia, un difetto che gli scienziati hanno a lungo riconosciuto come una delle principali fonti di incertezza nelle proiezioni del futuro aumento del livello del mare. “L’impatto dell’acqua di fusione glaciale sulla circolazione oceanica manca completamente dalla maggior parte dei modelli climatici”, ha affermato Wilson.
Riconciliare le discrepanze globali
La discrepanza tra temperature di superficie del mare osservata e simulata in Antartide fa parte di una sfida più ampia per gli scienziati e i governi che cercano di prepararsi agli impatti climatici. I modelli climatici globali generalmente non simulano accuratamente il raffreddamento osservato negli ultimi 40 anni nell’oceano meridionale e nel Pacifico orientale intorno all’equatore o l’intensità del riscaldamento osservato negli oceani del Pacifico indiano e occidentale. Vi è anche una discrepanza tra le simulazioni e la frequenza osservata delle condizioni meteorologiche di La Niña, definita dal Pacifico orientale che è più freddo della media.
Gli eventi di riscaldamento nell’oceano meridionale negli ultimi otto anni hanno ridotto in qualche modo la tendenza di raffreddamento di 40 anni. Ma se le tendenze della temperatura della superficie del mare in tutto il mondo continuano a assomigliare ai modelli emersi negli ultimi decenni, piuttosto che spostarsi verso i modelli previsti nelle simulazioni, cambierebbe le aspettative degli scienziati per alcuni impatti a breve termine dai cambiamenti climatici. “I nostri risultati possono aiutare a riconciliare queste discrepanze globali”, ha affermato Wilson.
Gli oceani a livello globale hanno assorbito più di un quarto dell’anidride carbonica emessa dalle attività umane e oltre il 90% del calore in eccesso intrappolato nel nostro sistema climatico da gas serra. “L’Oceano meridionale è uno dei luoghi primari che si verificano”, ha dichiarato l’autore dello studio principale Zachary Kaufman, uno studioso post -dottorato nella scienza del sistema terrestre.
Di conseguenza, l’Oceano meridionale ha un’influenza fuori misura sull’aumento del livello del mare globale, sull’assorbimento del calore oceanico e sul sequestro del carbonio. Le sue temperature superficiali colpiscono i modelli meteorologici di El Niño e La Niña, che influenzano le precipitazioni fino alla California.
Una scoperta sorprendente
Per comprendere il meccanismo fisico per il raffreddamento dell’oceano meridionale – e consentire proiezioni più affidabili dei suoi impatti futuri sul sistema climatico della Terra – Wilson e Kaufman hanno deciso di determinare quanta temperatura della superficie del mare intorno all’Antartide nelle simulazioni si è raffreddata in risposta al rinfrescamento. “Abbiamo pensato ingenuamente che non avrebbe importanza esattamente dove metti l’acqua dolce”, ha detto Wilson.
I ricercatori sono stati sorpresi di scoprire che le temperature superficiali sono molto più sensibili ai flussi di acqua dolce concentrati lungo la costa rispetto a quelli che si schizzano più ampiamente attraverso l’oceano come pioggia.
“L’applicazione di acqua dolce vicino al margine antartico ha un’influenza maggiore sulla formazione del ghiaccio marino e sul ciclo stagionale dell’estensione del ghiaccio marino, che ha poi impatti a valle sulla temperatura della superficie del mare”, ha detto Wilson. “Questo è stato un risultato sorprendente che siamo ansiosi di esplorare ulteriormente nel lavoro futuro”.
Quantificazione dell’effetto della mancanza di acqua di fusione
Precedenti studi hanno cercato di quantificare il modo in cui l’acqua di fusione antartica influisce sul sistema climatico globale aggiungendo una certa quantità di acqua dolce a una singola simulazione del modello climatico, in ciò che gli scienziati hanno soprannominato esperimenti “Hosing”. “Ottieni risultati molto divergenti, perché le persone istituiscono i loro esperimenti in modo leggermente diverso e i modelli sono un po ‘diversi, ed non è chiaro se questi sono davvero confronti mele-mele”, ha spiegato Wilson.
Per il nuovo studio, i ricercatori hanno cercato di evitare questo problema lavorando con una raccolta di simulazioni. Utilizzando un nuovo ensemble di modelli climatici e oceanici accoppiati dall’iniziativa recentemente lanciata nell’Oceano Southern Ocean Fresh Acqua dall’Antartide (Sofia), nonché una serie più vecchia di modelli che simulano la densità oceanica e le modifiche alla circolazione, gli autori hanno analizzato la quantità di temperature della superficie del mare simulata cambiata in risposta agli input attuali tra 1990 e 2021.
“C’è stato qualche dibattito sul fatto che quell’acqua di fusione sia sufficiente nel periodo storico per avere davvero importanza”, ha detto Kaufman. “Mostriamo che lo fa.”
Con il nuovo metodo, che incorpora simulazioni di 17 diversi modelli climatici, i ricercatori hanno scoperto che la mancanza di acqua dolce spiega fino al 60% della mancata corrispondenza nelle temperature superficiali osservate e previste nell’Oceano meridionale tra il 1990 e il 2021.
“Sappiamo da tempo che lo scioglimento della calotta glaciale avrà un impatto sulla circolazione oceanica nel prossimo secolo e oltre”, ha detto Wilson. “I nostri risultati forniscono nuove prove del fatto che queste tendenze dell’acqua di fusione stanno già alterando le dinamiche oceaniche e possibilmente il clima globale”.
Altri coautori includono Yuchen Li, uno studente universitario nel dipartimento di fisica della Stanford School of Humanities and Sciences, Ariaan Purich della Monash University e Rebecca Beadling della Temple University.
Questa ricerca è stata supportata dalla Stanford University, una sovvenzione della divisione NSF dei programmi polari e dell’iniziativa di ricerca speciale del Consiglio di ricerca australiana per garantire il futuro ambientale dell’Antartide. Li è stato supportato dal programma di sostenibilità, ingegneria e scienze della ricerca (Sesur) nella Stanford Doerr School of Sustainability.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com