La circolazione atmosferica perde forza dopo le eruzioni vulcaniche e potrebbe influenzare El Niño

Un team internazionale di scienziati, che lavora insieme alla Washington University di St. Louis, ha scoperto che le eruzioni vulcaniche possono causare un indebolimento temporaneo della circolazione del Pacifico, inducendo condizioni simili a El Niño. I risultati forniscono informazioni molto importanti su come gli eventi di El Niño e La Niña potrebbero cambiare in futuro.

Le variazioni periodiche della temperatura dell'acqua e dei venti sull'oceano, chiamate ENSO (El Niño-Oscillazione Meridionale), sono un'importante forza meteorologica. Gli scienziati sanno che l’attività umana sta influenzando questo sistema, ma stanno ancora determinando in che misura.

Un nuovo studio pubblicato su Nature ha rivelato che la componente atmosferica di questo sistema, chiamata Pacific Walker Circulation (PWC), ha cambiato il suo comportamento durante l’era industriale in modi che non ci si aspettava.

Il grande Oceano Pacifico, la PWC e il suo potere sulla circolazione generale

"Ciò che accade nel Pacifico tropicale non rimane nel Pacifico tropicale", ha affermato Bronwen Konecky, assistente professore di scienze della terra, ambientali e planetarie in Arti e Scienze presso l'Università di Washington. "Colpisce vaste aree del mondo. La circolazione del Pacifico è un importante fattore di variabilità nelle precipitazioni globali."

La rotazione terrestre fa sì che l'acqua calda superficiale si accumuli sul lato occidentale dei bacini oceanici. Nel Pacifico, ciò induce condizioni più umide in Asia, con alisei a bassa quota che soffiano verso ovest attraverso il mare. I venti orientali ad alta quota creano una circolazione atmosferica, la Pacific Walker Circulation, che determina i modelli meteorologici nel Pacifico tropicale e ben oltre.

Come dettagliato in ScienceDaily, Konecky ha affermato: "Quando si guardano le proiezioni dei futuri stati climatici del mondo, c'è un accordo incredibilmente elevato tra i modelli quando si tratta di futuri cambiamenti di temperatura. C'è molto meno accordo quando si tratta di cambiamenti futuri nelle precipitazioni", ha affermato. aggiunge.

I modelli climatici generalmente prevedono che la circolazione del Pacific Walker si indebolirà in risposta al riscaldamento globale. Tuttavia, il suo recente rafforzamento suggerisce che gli aerosol (la sospensione di particelle solide fini o goccioline liquide nell’aria) introdotti dall’attività umana potrebbero avere l’effetto opposto.

Effetti del cambiamento climatico sulla PWC

Georgy Falster, ricercatore presso l'Università Nazionale Australiana e l'ARC Center of Excellence for Climate Extremes e autore principale di questo studio, spiega che si proponeva di determinare se i gas serra (GHG) avessero influenzato la circolazione del Pacific Walker. "Abbiamo scoperto che la forza globale non è ancora cambiata, ma che invece il comportamento anno dopo anno è diverso."

Falster ha lavorato con Konecky come ricercatore post-dottorato presso l'Università di Washington. Gli altri autori sono Sloan Coats dell'Università delle Hawaii a Manoa e Samantha Stevenson dell'Università della California a Santa Barbara.

Questi scienziati hanno osservato che il tempo impiegato dalla circolazione del Pacifico per alternare le fasi di El Niño e La Niña è leggermente rallentato durante l’era industriale. Ciò “potrebbe esacerbare i rischi associati di siccità, incendi, pioggia e inondazioni”, ha osservato Falster.

Detto questo, gli autori non hanno notato alcun cambiamento significativo nella forza della circolazione, almeno non ancora. "È stato un risultato sorprendente", ha detto Stevenson. “Perché entro la fine del 21° secolo, la maggior parte dei modelli climatici suggeriscono che la Pacific Walker Circulation si indebolirà”.

Il team ha utilizzato dati provenienti da carote di ghiaccio, alberi, laghi, coralli e grotte per studiare i modelli climatici a lungo termine nel Pacifico negli ultimi 800 anni. Gli scienziati hanno combinato questi set di dati con dati osservativi più recenti e hanno poi utilizzato metodi statistici per produrre ricostruzioni annuali del PWC.

"Il nostro studio fornisce un contesto a lungo termine per una componente fondamentale del sistema atmosfera-oceano nei tropici", ha affermato Coats. "Capire come la PWC è influenzata dai cambiamenti climatici consentirà alle comunità in tutto il Pacifico e oltre di prepararsi meglio alle sfide che potrebbero affrontare nei prossimi decenni", ha concluso Coats.

Dibattito tra climatologi

Tra gli scienziati del clima negli ultimi anni c’è stato un acceso dibattito su cosa fa il sistema El Niño dopo un’eruzione vulcanica, ha detto Konecky, ricordando che il PWC è la componente atmosferica di quel sistema.

"Sappiamo da molto tempo che le grandi eruzioni vulcaniche, soprattutto ai tropici, tendono a raffreddare il pianeta per alcuni anni", ha detto Konecky. "Ma quando si tratta di idroclima, gli impatti sono più difficili da determinare, perché le precipitazioni e altre variabili idroclimatiche sono molto più forti della temperatura. Quindi è difficile dire: è stato un po' più piovoso quest'anno perché un vulcano ha eruttato vicino alle Fiji, o è stato per qualche altro motivo?" chiede Konecky.

L'effetto decisivo dei vulcani sul PWC

Le eruzioni vulcaniche hanno il potere di influenzare il clima su scala globale, ma non tutti i vulcani hanno questo impatto. Precedenti ricerche hanno dimostrato che quando si verifica una forte eruzione vulcanica tropicale, il mondo tende a raffreddarsi un po’.

In termini di potenziale impatto sull’idroclima o sulle precipitazioni, altri scienziati hanno esaminato se le eruzioni vulcaniche modificano la temperatura dell’oceano, perché il gradiente delle temperature dell’oceano attraverso il Pacifico tropicale può preparare il terreno per gli eventi di El Niño.

Questo nuovo studio affronta l’impatto delle eruzioni concentrandosi sul comportamento dell’atmosfera, piuttosto che sulle temperature dell’oceano.

I risultati sono stati sorprendenti: "Dopo un'eruzione vulcanica, vediamo un indebolimento molto consistente della circolazione del Pacifico", ha detto Konecky. "Questo non sta accadendo per caso. È abbastanza solido", ha detto.

"Vediamo una risposta coerente nell'atmosfera, mentre altri non hanno visto la stessa risposta nelle temperature dell'oceano. E questo perché la risposta atmosferica è più forte o è più facile da rilevare."