Nuovi modelli climatici rivelano aumenti più rapidi e grandi nelle precipitazioni nell’Artico: verso un dominio anticipato della pioggia in estate e in autunno

Secondo un nuovo studio, sono previsti aumenti maggiori e più rapidi delle precipitazioni nell’Artico e una transizione anticipata di uno o due decenni verso un Artico dominato dalla pioggia in estate e in autunno
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Mentre l’Artico continua a riscaldarsi più velocemente rispetto al resto del pianeta, aumentano le evidenze che la regione sta vivendo un cambiamento ambientale senza precedenti”, si legge in uno studio, appena pubblicato sulla rivista Nature, in cui “si prevede che il ciclo idrologico si intensificherà nel corso del XXI secolo, con un aumento dell’evaporazione dall’espansione delle aree di mare aperto e da maggiori precipitazioni”. “Le ultime proiezioni della sesta fase del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) indicano un riscaldamento dell’Artico e una perdita di ghiaccio marino più rapidi entro l’anno 2100 rispetto alle proiezioni precedenti e, di conseguenza, cambiamenti più grandi e più rapidi nel ciclo idrologico. Le precipitazioni artiche (pioggia) aumentano più rapidamente nel CMIP6 che nel CMIP5 a causa del maggiore riscaldamento globale e del trasporto di umidità verso i poli, della maggiore amplificazione dell’Artico e della perdita di ghiaccio marino e della maggiore sensibilità delle precipitazioni al riscaldamento dell’Artico. Si prevede che la transizione da un Artico dominato dalla neve a uno dominato dalla pioggia in estate e in autunno avvenga decenni prima e con un livello di riscaldamento globale inferiore, potenzialmente inferiore a 1,5°C, con profondi impatti climatici, ecosistemici e socioeconomici”, riporta lo studio.

I risultati dei nuovi esperimenti del CMIP6 offrono l’opportunità di valutare le ultime proiezioni del cambiamento climatico in vari scenari di forcing delle emissioni. Rispetto a CMIP5, CMIP6 ha migliorato le simulazioni dello stato medio del ghiaccio marino e delle tendenze nel periodo di osservazioni satellitari, nonché migliori simulazioni del manto nevoso storico e dell’intensità delle precipitazioni globali. Questo suggerisce che anche altri aspetti del ciclo idrologico, come le precipitazioni artiche, sono migliorate”, scrivono gli autori dello studio, che hanno esaminato “le proiezioni del cambiamento delle precipitazioni artiche fino al 2100 dal CMIP6”, mettendole a confronto con quelle del CMIP5.

La nostra analisi indica aumenti maggiori delle precipitazioni artiche nelle proiezioni CMIP6 rispetto al CMIP5, con il passaggio a un regime di precipitazioni annuali dominato dalla pioggia che si verifica circa uno o due decenni prima, con i maggiori cambiamenti previsti in autunno. L’anticipato passaggio a un regime dominato dalla pioggia nel CMIP6 ha implicazioni per la stabilità dei sistemi socio-ecologici nell’Artico e la velocità con cui si verificheranno i cambiamenti del sistema. Ciò include un’ulteriore riduzione della durata del manto nevoso, che influenza la stagionalità, i processi ecosistemici come l’inverdimento della tundra, le popolazioni della fauna selvatica e i mezzi di sussistenza umani. La riduzione del manto nevoso aggraverà ulteriormente il riscaldamento dell’Artico e quello globale attraverso feedback albedo, maggiori flussi invernali di CO2 e rilasci di metano dal suolo e scongelamento del permafrost. Questi influenzeranno inoltre l’umidità del suolo e le acque sotterranee, influenzando il rischio di alluvioni. La transizione verso una maggiore piovosità avrà anche un impatto sulla frequenza degli eventi pioggia su neve (ROS), che possono essere devastanti per le popolazioni di caribù selvatici, renne e buoi muschiati, e provocare un declino della vita fungina”, scrivono i ricercatori.

La massiccia mortalità a seguito di grandi eventi ROS ha importanti implicazioni socio-ecologiche, culturali ed economiche. Tuttavia, non tutti gli impatti saranno negativi. Ad esempio, la popolazione di uccelli migratori è notevolmente aumentata a causa di un Artico più caldo e umido. L’aumento delle precipitazioni può portare a un aumento della portata fluviale, all’accelerazione della perdita di ghiaccio marino e al rinfrescamento della superficie oceanica. Tuttavia, sono state riscontrate riduzioni delle portate anche a seguito di una transizione verso un regime di precipitazioni dominato dalla pioggia a causa della maggiore evaporazione dal riscaldamento atmosferico. Tuttavia, un cambiamento in entrambe le direzioni potrebbe avere un impatto negativo sulla disponibilità di acqua a valle, con conseguenti eventi di inondazione che colpiscono infrastrutture come strade e ferrovie, e quindi hanno implicazioni per le comunità locali. I cambiamenti nelle precipitazioni sulle aree di ghiaccio marino altereranno la crescita termodinamica del ghiaccio e l’altezza della neve; quindi, la quantità di luce che raggiunge la parte inferiore del ghiaccio, influenzando la stratificazione oceanica, la circolazione e la produttività primaria dell’oceano. I cambiamenti nella trasmissione della luce, alterando il fitoplancton e le fioriture di alghe, avranno impatti a cascata attraverso la rete trofica marina. Il previsto aumento delle nevicate sulla Groenlandia nel CMIP6 potrebbe mitigare la perdita di massa dovuta all’aumento dello scioglimento, stabilizzando potenzialmente la parte centrale della calotta glaciale. Tuttavia, il CMIP6 prevede anche maggiori precipitazioni attorno ai bordi meridionali e costieri della calotta glaciale, che potrebbero destabilizzare queste regioni e accelerare il contributo della Groenlandia all’innalzamento del livello del mare. È già stato dimostrato che lo scioglimento della Groenlandia è almeno a velocità doppia nel CMIP6 rispetto al CMIP5 con lo stesso forzante radiativo”, si legge.

Abbiamo dimostrato che i cambiamenti idrologici nell’Artico sono amplificati e si prevede che la transizione verso una precipitazione dominata dalla pioggia avvenga prima e con un livello di riscaldamento globale più basso nel CMIP6 rispetto al CMIP5. Questo cambio di regime implica la necessità di politiche di mitigazione più rigorose poiché i cambiamenti delle precipitazioni previsti con 2°C di riscaldamento globale al di sopra del periodo preindustriale, ora sembrano possibili sotto 1,5°C di riscaldamento globale”, concludono i ricercatori.

In particolare, “i mari di Beaufort, Chukchi, Bering, Laptev e della Siberia orientale rimangono dominati dalla neve sia con un riscaldamento di 1,5°C che di 2°C, mentre la transizione a un regime di precipitazioni dominato dalla pioggia avverrà probabilmente in Groenlandia e nel Mare di Norvegia indipendentemente da un limite di 1,5°C o 2°C, in particolare nel CMIP6. Nella Russia occidentale e in Europa, è più probabile che la transizione alla pioggia richieda un riscaldamento globale di 2°C, con più modelli CMIP6 che mostrano questo cambiamento rispetto a CMIP5. Abbiamo anche analizzato il tasso di nevicate per un riscaldamento globale di 3°C, poiché si ritiene che la probabilità di rimanere al di sotto di un riscaldamento di 2°C sia solo del 5% circa date le politiche attuali. Con un riscaldamento di 3°C, la maggior parte delle regioni, ad eccezione di quelle sul lato Pacifico dell’Artico, passa ad un regime dominato dalla pioggia. Tuttavia, stagionalmente, l’inverno rimane dominato dalla neve entro la fine del secolo e con un riscaldamento globale di 3°C, la maggior parte delle regioni dell’Artico rimane dominata dalla neve in inverno e in primavera”, concludono i ricercatori.

Neve e pioggia nel CMIP6 e differenze tra CMIP6 e CMIP5 entro la fine del secolo rispetto all’inizio del secolo in primavera ed estate. La colonna di sinistra mostra i cambiamenti nelle precipitazioni nevose [a,e] e nelle piogge [c,g] alla fine del secolo a marzo-maggio (MAM) [a,c] e giugno-agosto (JJA) [e,g] . Il tratteggio in linea retta indica le regioni in cui le differenze non sono statisticamente significative al livello di confidenza del 95%. La colonna di destra mostra la differenza tra [b,f] nevicate e [d,h] piogge alla fine del secolo (2091-2100) rispetto all’inizio del secolo (2005-2014) tra CMIP5 e CMIP6 per [b,d] MAM e [f,h] JJA. Il tratteggio punteggiato indica la significatività statistica al livello di confidenza del 95%.
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