Tipping points ambientali e riscaldamento climatico

Tipping points ambientali e riscaldamento climatico

Cosa sono i tipping points?

"Tipping point" può essere letteralmente tradotto come "punto di non ritorno".

Il V° Rapporto dell'Ipcc sui cambiamenti climatici (Ipcc AR5, 2014) ha definito i "tipping points" come criticità dei sistemi ambientali a partire dalle quali si originano cambiamenti ambientali rapidi, significativi ed irreversibili che vanno ad interessare anche il sistema climatico globale.

Si tratta cioè di vere e proprie "soglie" a carico dei diversi sistemi ambientali che, se superate, possono portare a grandi ed irreversibili cambiamenti nei sistemi stessi, ma anche ad una accelerazione nelle emissioni di gas serra naturali con ripercussioni sullo stato del sistema climatico terrestre.

Il Rapporto Ipcc afferma che il rischio di raggiungere (e superare) i tipping point climatici aumenta con l'aumentare della temperatura terrestre, anche se i livelli precisi di riscaldamento climatico sufficienti per innescare i punti di non ritorno di specifici sistemi naturali sono ancora in corso di valutazione.

I tipping points sono quindi effetto del riscaldamento climatico ma sono anche causa di sua accelerazione: il raggiungimento di uno o più tipping point ambientali può infatti innescare feedback auto-rinforzanti con effetti anche sul comparto atmosferico, amplificando così ulteriormente anche il riscaldamento climatico globale.

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Superati i tipping point si innescano cioè una serie di cambiamenti rapidi ed irreversibili nei vari sistemi ambientali con effetti a cascata su tutto l’ecosistema terrestre, tali da rendere impossibile anche il mantenimento di uno "stato di equilibrio del clima”.

Parlando di tipping point si spazia da criticità ambientali su larga scala, come lo scioglimento delle calotte glaciali di Groenlandia e dell’Antartide, a modifiche regionali come variazioni anche significative della circolazione atmosferica su scale "locale", a perdita di fitness delle foreste,...etc.

Dal punto di vista climatico, il raggiungimento di uno o più tipping point in uno o più sistemi ambientali equivale quindi ad una sostanziale amplificazione del riscaldamento climatico!

Aumento della temperatura e retroazione climatica

I cambiamenti nei vari sistemi ambientali ed il riscaldamento climatico che induce tali effetti nei sistemi ambientali non agiscono in modo reciprocamente indipendente, ma si rafforzano a vicenda: il rischio è che, in caso di un aumento importante del riscaldamento climatico, si raggiungano tipping points che, a loro volta, potranno contribuire ad incrementare il riscaldamento climatico dentro strutturate dinamiche di azione-retroazione.

Di seguito qualche esempio di queste dinamiche di azione-retroazione:

1) (albedo) i ghiacci perenni che si sciolgono per effetto dell'attuale riscaldamento climatico comportano una minor riflessione della radiazione solare dato che questa si trova ad incidere su superfici più scure e meno riflettenti (quali oceani e terraferma) e ciò determina un ulteriore conseguente aumento della temperatura: più ghiaccio si scioglie per effetto del global warming e più il medesimo riscaldamento climatico accelera.

2) (permafrost) nelle zone artiche e sub artiche (e montuose) il riscaldamento climatico porta allo scioglimento del permafrost, la porzione di suolo relativamente profonda che normalmente dovrebbe restare permanentemente ghiacciata sotto dello strato sottile e superficiale di suolo che invece si sgela d’estate. Questi terreni sono estremamente ricchi di sostanza organica che, trovandosi in un suolo "sciolto" e con presenza di acqua, si ossida emettendo CO2 o si decompone anaerobicamente emettendo metano (CH4), entrambi gas ad effetto serra: più aumenta la temperatura più si scioglie il permafrost più aumentano le emissioni di gas serra, che fanno ulteriormente crescere la temperatura terrestre.

3) (CO2 nei mari) nei mari e negli oceani è disciolta molta CO2 (in forma gassosa o complessata in forma di acido carbonico - H2CO3), originariamente proviente dal comparto atmosferico. Ma questo equilibrio chimico è influenzato dalla temperatura delle masse di acqua: più la temperatura si alza e più CO2 passa in atmosfera, contribuendo ulteriormente al riscaldamento climatico.

Tipping point dei vari sistemi naturali: qualche esempio

Abbiamo visto come il raggiungimento dei tipping point della biosfera possa innescare importanti emissioni di carbonio, che a loro volta determinano una intensificazione del riscaldamento climatico.

Di seguito un paio di esempi collegati ai sistemi forestali.

(Amazzonia) Deforestazione e cambiamento climatico stanno compromettendo gli equilibri biologici dell’Amazzonia, la più grande foresta pluviale del mondo: le stime del raggiungimento del tipping point per la foresta amazzonica vanno dal 40% al solo 20% di perdita della sua copertura forestale, in un contesto dove circa il 17% della copertura è già oggi andato perso in relazione alla forte deforestazione attuata a partire dagli anni ’70 (e dove il livello di deforestazione odierno è tuttora impressionante).

(Foreste boreali) Il riscaldamento dell’artico, almeno due volte più rapido della media globale anche in relazione al "vortice polare", rende le foreste boreali subartiche sempre più vulnerabili: qui si assiste ad invasioni di insetti e parassiti prima non presenti e ad un aumento degli incendi, un insieme di condizioni che diminuiscono la fitness della foreste trasformandole da carbon sink ("pozzi di carbonio") a carbon source (fonti di emissioni di carbonio).

Inoltre, come già visto superiormente, in tutta la zona sub-artica il permafrost si sta scongelando con rilascio di grandi quantità di anidride carbonica e metano, un gas serra circa 30 volte più potente della CO2 ai fini del riscaldamento climatico.

Si conti che per avere una possibilità del 50% di restare entro gli 1,5° C di aumento della temperatura globale rispetto all'era pre-industriale l'umanità ha ancora a disposizione un budget di 500 gigatonnellate (Gt) di CO2: tuttavia le emissioni di gas serra generate dallo scioglimento del permafrost potrebbero ridurlo di circa il 20% (a 100 Gt di CO2)!

Se le foreste fossero davvero vicine al punto di non ritorno, l’Amazzonia potrebbe rilasciare altre 90 Gt di CO2 e le foreste boreali 110 Gt di CO2, e con le emissioni totali globali di CO2 ancora superiori a 40 Gt all’anno, il budget rimanente per evitare di superare gli 1,5° C potrebbe essere quindi quasi completamente annullato.

Tipping points e riscaldamento climatico

Più di una decina di anni fa l'Ipcc ha cercato di definire una serie di tipping point in relazione al riscaldamento climatico globale ritenendo allora probabile che, per innescare modifiche ambientali su larga scala, fosse necessario un aumento di almeno +5°C della temperatura globale (rispetto ai valori preindustriali). 

Le ultime valutazioni scientifiche contenute negli ultimi report Ipcc indicano invece tuttaltra cosa: per raggiungere diversi tipping point ambientali potrebbero bastare anche solo + 2°C di aumento della temperatura media rispetto al periodo pre-industriale.

Secondo la recente ricerca "Climate tipping points — too risky to bet against" curata da esperti inglesi, danesi e tedeschi e recentemente pubblicata sulla rivista scientifica Nature, il Pianeta avrebbe già raggiunto (ma non ancora superato) ben nove punti di non ritorno (download dello studio a seguito).

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In particolare, i 9 tipping point “attivi” riguarderebbero:

  • il ghiaccio marino artico
  • la calotta glaciale della Groenlandia
  • le foreste boreali
  • il permafrost
  • l’AMOC (capovolgimento meridionale della circolazione atlantica)
  • la foresta pluviale amazzonica
  • i coralli di acqua calda
  • la lastra di ghiaccio antartica occidentale
  • aree dell’Antartide orientale

Secondo lo studio la fusione delle calotte glaciali potrebbe portare -ad esempio- ad un aumento irreversibile del livello dei mari di circa 10 metri: la riduzione delle foreste pluviali e foreste boreali, invece, provocherebbe l'emissione di ulteriori quantità di gas serra amplificando il riscaldamento climatico globale.

Secondo gli autori dello studio è preoccupante sia il fatto che le pressioni umane verso il Pianeta continuino a salire a livelli senza precedenti ma anche il fatto che, man mano che la scienza progredisce, emerge la chiarezza circa la sottovalutazione dei tipping point e delle loro conseguenze sul clima: la scienza ha infatti finora sottovalutato il rischio che si scatenino cambiamenti irreversibili a livello ambientale in grado di auto-alimentare ed amplificare il riscaldamento globale.

Sebbene i futuri punti di non ritorno e l’interazione tra di essi siano di difficile previsione, gli scienziati sostengono che “se dovessero verificarsi stravolgimenti dannosi  a cascata, non è possibile escludere un tipping point globale, una minaccia esistenziale alla civiltà umana.

Nessuna analisi costi-benefici ci aiuterà. Dobbiamo cambiare il nostro approccio al problema”.

E dobbiamo ridurre da subito in maniera importante le emissioni di gas serra in atmosfera!

Lo Staff di Rete Clima