Gli oceani del mondo si comportano come un termometro: man mano che l’acqua si riscalda, si espande e il livello del mare si innalza. Attraverso un nuovo metodo, i ricercatori di geodesia dell’Università di Bonn sono in grado di misurare questo fenomeno e di determinare l’entità del riscaldamento oceanico. Per i singoli bacini oceanici, il loro metodo ha rivelato deviazioni significative rispetto ai calcoli dei modelli: in alcuni casi, si tratta di differenze nell’ordine della doppia cifra percentuale. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Earth System Science Data.
Discrepanze tra bacini oceanici e modelli climatici
Attualmente, la Terra assorbe più calore di quanto ne irradi nello spazio. Circa il 90% di questo calore aggiuntivo viene assorbito dagli oceani. Ciò influisce, tra le altre cose, sul livello del mare, sulle ondate di calore marine e su fenomeni meteorologici come El Niño. Finora, per misurare la distribuzione del calore nell’oceano sono state utilizzate boe sommergibili alla deriva, ma la loro copertura e il campionamento delle acque oceaniche risultano incompleti.
Il nuovo approccio combina le misurazioni effettuate dalle boe con i dati satellitari relativi al livello del mare. A partire da questi dati, i ricercatori sono in grado di ricostruire mappe mensili e di determinare il riscaldamento dell’intero oceano. Ciò ci consente di valutare con maggiore precisione la quantità di calore assorbita e ridistribuita dall’oceano. Il metodo determina direttamente il riscaldamento totale, calcolato come media su tutte le profondità oceaniche; sulla base di questo dato, è poi possibile calcolare i valori del riscaldamento globale.
Se considerati nel loro complesso, i risultati del nuovo studio sono ampiamente coerenti con i modelli climatici. Tuttavia, per i singoli bacini oceanici si riscontrano differenze significative rispetto alle simulazioni dei modelli, nell’ordine della doppia cifra percentuale. In particolare, tra il 2005 e il 2015, l’Oceano Indiano ha assorbito una quantità di calore insolitamente elevata. Negli ultimi vent’anni, gli oceani Pacifico, Atlantico e Indiano hanno assorbito ciascuno circa un terzo del calore aggiuntivo, suggerendo l’esistenza di trasferimenti di calore tra i vari oceani.
Distinguere il riscaldamento oceanico dallo scioglimento dei ghiacci
I ricercatori hanno combinato le misurazioni delle boe con i dati provenienti da diversi satelliti. I satelliti dotati di altimetro radar misurano il livello del mare con estrema precisione. Poiché l’acqua si espande quando viene riscaldata, l’aumento delle temperature provoca un innalzamento del livello del mare di alcuni millimetri ogni anno, un fenomeno simile a quanto accade nel tubo di un termometro a liquido. Tuttavia, il livello del mare si innalza anche a causa dello scioglimento dei ghiacciai e delle calotte glaciali; è quindi necessario isolare questi fattori per analizzare correttamente il fenomeno.
A tal fine, i ricercatori hanno utilizzato le misurazioni provenienti dai satelliti GRACE. Ciò ha consentito loro di determinare il riscaldamento dell’intero oceano e di creare mappe della sua distribuzione spaziale. Anche i dati raccolti dalle boe permettono di misurare il riscaldamento degli strati oceanici superficiali, consentendo di stimare come il calore aggiuntivo si distribuisca alle diverse profondità dell’oceano.
La novità risiede nel fatto che, per la prima volta, i ricercatori hanno calcolato il coefficiente di espansione termica dell’oceano per diverse regioni. Negli studi precedenti, questo valore veniva solitamente considerato uniforme ovunque, un’assunzione che può portare a errori significativi. Il nuovo studio combina set di dati ampi ed estremamente eterogenei, che richiedono un’analisi coerente. I moderni metodi computazionali ci aiutano a tenere conto delle differenze nella distribuzione dei dati e a ridurre al minimo eventuali interpretazioni errate.
Il monitoraggio a lungo termine
L’assorbimento e la ridistribuzione del calore negli oceani possono subire variazioni drastiche nel giro di pochi anni. Le cause e le conseguenze di tali fenomeni non sono ancora del tutto comprese; per questo motivo, misurazioni affidabili provenienti da satelliti e sistemi di monitoraggio oceanico rivestono un’importanza fondamentale. È cruciale garantire finanziamenti a lungo termine attraverso la cooperazione globale, riducendo al contempo la dipendenza dagli Stati Uniti, sostengono gli autori dello studio.
Le politiche climatiche non dovrebbero concentrarsi esclusivamente sulle tendenze delle temperature medie della superficie terrestre. L’oceano – e in particolare l’innalzamento del livello del mare – rappresenta un “termometro del sistema Terra” più efficace, poiché è soggetto a fluttuazioni molto meno marcate. I ricercatori intendono estendere l’analisi ai decenni passati utilizzando misurazioni storiche, dato che la disponibilità di dati satellitari è più limitata per gli anni precedenti al 1993. In futuro, prevedono inoltre di includere i dati provenienti dai satelliti di prossima generazione GRACE-C e NGGM.