Temperature, incendi e ghiaccio marino: FOCUS sul clima dell’Artico nel 2021

Nella quinta edizione del report annuale European State of the Climate 2021 di Copernicus Climate Change Service, è presente un focus dedicato all'Artico: ecco tutti i dati

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A fine aprile, il Copernicus Climate Change Service (C3S), implementato dal Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine per conto della Commissione Europea, ha pubblicato la quinta edizione del suo report annuale European State of the Climate 2021 (Esotc 2021), il report di approfondimento che fornisce indicatori chiave, insight e analisi esaustive sulle condizioni climatiche nel 2021. Quest’anno è stato dedicato anche un focus all’Artico, che andremo a trattare in questo articolo.

Temperature

Dagli anni ’90, l’Artico si è riscaldato a una velocità ben superiore a quella del pianeta nel suo insieme, in un fenomeno chiamato “amplificazione artica”. Questo rapido riscaldamento sta avendo un impatto diretto sulla criosfera artica. Il conseguente calo della neve e del ghiaccio artico ha esso stesso contribuito al riscaldamento, attraverso la riduzione dell’albedo; un ciclo di feedback al centro dell’amplificazione artica. Il riscaldamento dell’Artico ha implicazioni che si estendono oltre il regno della criosfera; agli ecosistemi, alle popolazioni indigene, alle attività economiche e alla geopolitica. Nel 2021, le temperature artiche sono rimaste complessivamente al di sopra della media, ma sono state meno estreme rispetto al 2020, in particolare nell’Eurasia settentrionale.

Anomalie di temperatura annuali

La temperatura media annuale dell’aria superficiale per l’Artico nel suo insieme è stata di 0,4°C al di sopra della media per il periodo di riferimento 1991-2020, sulla base del set di dati C3S ERA5. Questo rende il 2021 il 12° anno più caldo per l’Artico in questo record di 43 anni. Sebbene il 2021 sia stato più caldo di tutti gli anni precedenti al 2005, è stato notevolmente più freddo dei cinque anni precedenti, in particolare del 2016 e del 2020. La temperatura è stata di 0,6°C sopra la media, classificandosi come la nona più alta.

Gran parte del lato orientale (eurasiatico) dell’Artico ha registrato temperature quasi vicino alla media o leggermente al di sotto, ad eccezione di un’area nella Siberia orientale che circonda il Mare di Laptev. Ciò è in netto contrasto con l’anno 2020, che è stato il più caldo mai registrato per la Siberia artica. Sul lato occidentale (nordamericano) dell’Artico, le anomalie di temperatura sono state suddivise tra sotto media sull’Alaska e il Canada nordoccidentale e sopra media sul Canada nordorientale e la Groenlandia.

Nell’Oceano Artico, il contrasto tra una parte atlantica più calda della media e una parte del Pacifico più fredda della media era correlato alle condizioni contrastanti del ghiaccio marino nei due settori oceanici durante l’estate e l’autunno: ghiaccio marino molto al di sotto della media nel Mar di Groenlandia rispetto al ghiaccio marino molto al di sopra della media nei mari di Chukchi e Beaufort.

Anomalie di temperatura media trimestrali

Credit: C3S/ECMWF

Il periodo da gennaio a marzo 2021 ha visto forti contrasti nelle anomalie di temperatura nell’Artico. Le temperature in quasi tutta l’Eurasia settentrionale sono state al di sotto della media del periodo di riferimento 1991-2020. Particolarmente nella Russia nordoccidentale, dove i valori sono stati di oltre 5°C al di sotto della media. Per le aree terrestri dell’Eurasia artica nel suo insieme, la temperatura è stata di 2,8°C al di sotto della media: questo è stato il quarto valore più basso in 43 anni. Questa anomalia fredda è in netto contrasto con il valore registrato un anno prima quando era di 3,7°C sopra la media, il valore più alto nel record di dati ERA5 per questo periodo dell’anno. Il contrasto tra l’inizio del 2020 e l’inizio del 2021 può essere ricondotto a differenze nei modelli di circolazione atmosferica; in particolare a diversi stati dell’oscillazione artica, uno dei principali pattern climatici della regione artica.

I primi tre mesi del 2021 sono stati caratterizzati anche da temperature molto al di sopra della media in un’area poco a nord dell’arcipelago delle Svalbard; questo è stato il risultato di una piccola zona di oceano priva di ghiaccio che è persistita per tutto il trimestre e ha riscaldato l’aria sopra di esso. Il lato occidentale (nordamericano) dell’Artico ha visto una divisione tra temperature inferiori alla media sull’Alaska e sul Canada nordoccidentale e temperature molto superiori alla media sul Canada nordorientale e sulla Groenlandia. Lo stesso pattern di divisione è riapparso verso la fine dell’anno.

Da aprile a giugno, condizioni più calde della media hanno dominato nella Siberia orientale e nella Russia occidentale; entrambe le regioni hanno subito ondate di caldo.

Le anomalie di temperatura da luglio a settembre sono state relativamente piccole rispetto al resto dell’anno. Questo è comune nell’Oceano Artico, poiché parte del caldo estivo viene assorbito dallo scioglimento del ghiaccio marino. Tuttavia, in Groenlandia, le piccole anomalie per il trimestre nel suo insieme hanno mascherato un netto contrasto tra temperature molto più alte della media ad agosto e in misura minore luglio, e temperature molto più basse della media a settembre. Le condizioni calde di luglio e agosto hanno dato luogo a tre eventi di scioglimento su larga scala in tutta la calotta glaciale della Groenlandia, mentre precipitazioni sono state registrate nel punto più alto, Summit Station (3.216 m sul livello del mare), il 19 agosto.

Da ottobre a dicembre, le temperature sull’Eurasia artica sono state relativamente vicine alla media. Ciò è in contrasto con lo stesso periodo del 2020, che è stato il più caldo in 43 anni per la regione. Dall’altra parte dell’Artico, temperature molto al di sopra della media nel Canada nord-orientale, in particolare in ottobre, hanno causato un ritardo di circa un mese nel congelamento annuale della Baia di Hudson.

Incendi

Nel 2021, l’attività degli incendi nell’Artico è stata molto più bassa rispetto ai livelli record del 2020, ma è rimasta elevata nel contesto degli ultimi due decenni.

Emissioni di carbonio

Credit: CAMS/C3S/ECMWF

Le emissioni degli incendi da tutto l’Artico nel suo insieme hanno raggiunto un totale stimato di 16 milioni di tonnellate di carbonio nel 2021, sulla base del set di dati GFAS di 18 anni del Copernicus Atmosphere Monitoring Service, che risale al 2003. Sebbene si tratti solo di circa un quarto dei 58 milioni di tonnellate emesse nel 2020, un anno record per l’attività degli incendi nell’Artico, le emissioni del 2021 sono ancora le quarte più alte nel set di dati GFAS, insieme al 2005 e al 2013, e solo leggermente al di sotto del 2018.

Come nei tre anni precedenti, la maggior parte delle emissioni di carbonio degli incendi nell’Artico provenivano dal lato orientale (eurasiatico) dell’Artico. Gli incendi della regione hanno rilasciato circa 13 milioni di tonnellate di carbonio nel 2021, la quinta quantità più alta almeno dal 2003. La maggior parte delle emissioni si è verificata da giugno ad agosto. Tuttavia, le emissioni di giugno sono state molto inferiori rispetto al 2019 e al 2020, anni in cui la stagione degli incendi è iniziata molto prima del solito. L’inizio della stagione degli incendi nel 2021 è stato quindi più in linea con quanto osservato prima del 2019. Le emissioni di luglio, sebbene molto inferiori rispetto al 2020, sono state le seconde più alte dal 2003.

Posizione degli incendi

incendi giugno-agosto 2021 artico
Credit: C3S/CAMS/ECMWF

La maggior parte dell’attività degli incendi nell’Artico e gli incendi più intensi durante l’estate si sono concentrati nella Siberia nordorientale, in particolare nella Repubblica russa di Sakha e nella regione autonoma di Chukotka. Si tratta di una distribuzione simile a quella osservata nel 2020. I luoghi degli incendi coincidono generalmente con suoli più asciutti della media, che rendono la vegetazione sovrastante più vulnerabile alle fiamme. Sul lato occidentale (nordamericano) dell’Artico, l’attività degli incendi è stata per lo più limitata alle parti settentrionali delle province canadesi e allo Yukon e ai Territori del Nordovest. Queste aree hanno visto suoli molto più asciutti della media durante l’estate del 2021.

Fumo degli incendi subartici

Nell’Artico, gli effetti degli incendi non si limitano a quelli che bruciano all’interno della regione stessa. Ad esempio, durante l’estate del 2021, l’attività degli incendi nella regione subartica della Siberia orientale, principalmente nella Repubblica di Sakha, è stata molto maggiore rispetto al 2020, con incendi più diffusi e intensi. Il fumo di questi incendi ha formato pennacchi che si estendevano per diverse migliaia di chilometri, raggiungendo il Polo Nord e infine diffondendosi su un’ampia fascia dell’Artico. Se depositati sulla neve o sul ghiaccio, gli aerosol contenuti nel fumo, in particolare il black carbon, possono scurire la superficie, rendendola più soggetta ad assorbire la radiazione solare e aumentando il rischio di scioglimento. Tuttavia, gli impatti climatici degli aerosol emessi dagli incendi del 2021 sulla criosfera artica devono ancora essere valutati.

Ghiaccio marino

estensione ghiaccio marino artico
Credit: C3S/ECMWF

Il ghiaccio marino è una componente essenziale dell’ambiente artico, coprendo tra il 25% circa (a settembre) e il 75% (a marzo) dell’area a nord del Circolo Polare Artico. Durante i primi cinque mesi del 2021, l’estensione giornaliera del ghiaccio marino artico è rimasta al di sotto della media ma generalmente al di sopra dei minimi storici; un andamento simile a quello visto nel 2020. Al suo massimo annuale di marzo, l’estensione media mensile del ghiaccio marino si è classificata all’ottavo posto più basso per marzo nel record di dati satellitari 1979-2021, al 3% al di sotto della media per il periodo di riferimento 1991-2020. Alla fine di giugno e all’inizio di luglio, l’estensione giornaliera ha raggiunto brevemente valori minimi record poiché vaste aree di mare aperto si sono formate all’interno della banchisa del mare di Laptev, lungo la costa della Siberia settentrionale. Con il progredire dell’estate e dell’autunno, l’estensione del ghiaccio marino artico è rimasta ben al di sopra dei valori molto bassi osservati nel 2012 e nel 2020, gli anni rispettivamente con l’estensione più bassa e la seconda più bassa mai registrata a settembre. Al suo minimo annuale nel settembre 2021, l’estensione media mensile del ghiaccio marino è stata dell’8% al di sotto della media, classificandosi come la 12ª più bassa nel record satellitare. Questo è stato il minimo più alto dal 2014.

Mare della Groenlandia e Mare di Chukchi

ghiaccio marino mare di groenlandia e mare di Chukchi
Credit: C3S/ECMWF

Una caratteristica notevole del ghiaccio marino artico da luglio a ottobre 2021 è stato il contrasto tra il Mare di Groenlandia, sul lato atlantico dell’Oceano Artico, e i mari di Beaufort e Chukchi sul lato del Pacifico. Nel settembre 2021, l’estensione del ghiaccio marino era ai minimi storici nel Mare di Groenlandia ma ai massimi da 15 anni nei mari di Chukchi e Beaufort. Questo contrasto non è una coincidenza: questi due settori dell’Oceano Artico sono collegati attraverso schemi di deriva del ghiaccio marino dai settori siberiano e pacifico verso il Mare di Groenlandia. Tuttavia, i cambiamenti nell’andamento del vento possono influenzare la direzione di questa deriva. Questo è stato il caso di luglio e agosto 2021, quando i venti meridionali sul Mar della Groenlandia hanno contribuito a ridurre il movimento del ghiaccio marino verso quest’area.

Durante i primi sei mesi del 2021, ad eccezione di alcune settimane tra la fine di marzo e l’inizio di aprile, l’estensione del ghiaccio marino nel Mare di Groenlandia è rimasta relativamente vicina alla media del periodo di riferimento 1991-2020. Tuttavia, per tutto luglio e agosto, è scesa rapidamente o quasi ai valori minimi storici all’interno del record satellitare 1979-2021; è poi rimasta su valori minimi storici per tutto settembre. Per il Mare di Groenlandia, l’estensione media mensile del ghiaccio marino per luglio, agosto e settembre è stata inferiore alla media rispettivamente del 27%, 52% e 72%; questi sono stati i valori più bassi per luglio e settembre nel record di dati e il secondo valore più basso per agosto.

Spiega le cause del rapido ritiro del ghiaccio marino un’area di alta pressione a sud dell’Islanda che ha portato a venti meridionali lungo la maggior parte della costa orientale della Groenlandia. Questi venti hanno spinto il ghiaccio marino verso nord e, portando aria calda da sud, hanno aumentato il suo scioglimento. Inoltre, la maggior parte della costa nord-orientale della Groenlandia ha visto temperature della superficie del mare molto al di sopra della media. Nel frattempo, a nord del Mare di Groenlandia, il ghiaccio marino dell’Oceano Artico centrale si è spostato verso lo Stretto di Fram, spinto dai venti associati a un sistema di bassa pressione sul Mare di Kara. Ma questa deriva è stata molto più debole rispetto a giugno. Ad agosto sono persistiti i venti da sud lungo la costa orientale della Groenlandia. L’andamento delle temperature della superficie del mare sopra la media è diventato più evidente, raggiungendo oltre 4°C al di sopra della media mensile per il periodo di riferimento 1991-2020. A nord del Mare di Groenlandia, la deriva del ghiaccio marino verso lo Stretto di Fram è stata sostanzialmente ridotta poiché i venti associati a un sistema di bassa pressione sul Mare di Beaufort stavano spingendo il ghiaccio marino nella direzione opposta, verso il Mare di Chukchi.