I cambiamenti climatici sono alterazioni a lungo termine delle condizioni meteorologiche medie, a livello globale o regionale. Come suggerisce questa ampia definizione, i cambiamenti climatici si sono verificati molte volte nella storia della Terra e per molte ragioni. I cambiamenti nella temperatura globale e nei modelli meteorologici osservati oggi, tuttavia, sono causati dall'attività umana. E stanno accadendo molto più velocemente delle variazioni climatiche naturali del passato.
Gli scienziati hanno molti modi per tenere traccia del clima nel tempo, tutto ciò chiarisce che il cambiamento climatico di oggi è collegato all'emissione di gas serra come l'anidride carbonica e il metano. Questi gas sono efficaci per intrappolare il calore dai raggi del sole vicino alla superficie terrestre, proprio come le pareti di vetro di una serra trattengono il calore all'interno. Piccoli cambiamenti nelle proporzioni dei gas a effetto serra nell'aria possono contribuire a grandi cambiamenti su scala globale.
In media, l'effetto dei gas a effetto serra è di aumentare le temperature globali. Questo è il motivo per cui il cambiamento climatico viene talvolta chiamato riscaldamento globale. Ma la maggior parte dei ricercatori oggi preferisce il termine cambiamento climatico a causa della variabilità del tempo e del clima in tutto il mondo. Ad esempio, il riscaldamento delle temperature medie globali potrebbe alterare il flusso del flusso del getto, la maggiore corrente d'aria che influenza il clima del Nord America, che a sua volta potrebbe portare a periodi stagionali di freddo estremo in alcune aree.
"È importante che le persone si rendano conto che c'è molta variabilità da un posto all'altro sulla Terra in termini di temperatura", ha dichiarato Ellen Mosley-Thompson, paleoclimatologa presso il Byrd Polar and Climate Research Center della Ohio State University. "Quando parliamo di cambiamenti climatici globali, stiamo parlando di cambiamenti di temperatura su vaste aree".
Come gli scienziati sanno che il cambiamento climatico è reale
Il clima del passato è registrato in ghiaccio, sedimenti, formazioni rupestri, barriere coralline e persino anelli di alberi. I ricercatori possono esaminare i segnali chimici - come l'anidride carbonica intrappolata nelle bolle all'interno del ghiaccio glaciale - per determinare le condizioni atmosferiche del passato. Possono studiare il microscopico polline fossilizzato per apprendere quale fosse la vegetazione che prosperava in una determinata area, il che a sua volta può rivelare il clima. Possono misurare gli anelli degli alberi per ottenere un record stagione per stagione di temperatura e umidità. Rapporti di varianti chimiche dell'ossigeno nei coralli e stalattiti e stalagmiti possono rivelare i modelli di precipitazione passati.
Diversi tipi di documenti naturali hanno diversi punti di forza. I sedimenti oceanici non portano livelli di dettaglio stagione per stagione o addirittura anno per anno, ma possono fornire immagini più sfocate del clima risalenti a milioni di anni, ha detto Mosley-Thompson a Live Science. (I nuclei più antichi perforati dai sedimenti oceanici risalgono a 65 milioni di anni fa, secondo The Smithsonian Institution.) I registri degli alberi sono relativamente brevi ma incredibilmente dettagliati. E il ghiaccio può essere pieno zeppo di informazioni: non solo i ghiacciai catturano i gas atmosferici sotto forma di bolle d'aria, ma intrappolano polvere e altri sedimenti, granuli di polline, cenere vulcanica e altro ancora. Man mano che il ghiaccio invecchia e si comprime, il record può diventare confuso, ha detto Mosley-Thompson, ma il ghiaccio più recente può fornire uno sguardo annuale su ciò che il clima stava facendo.
I più recenti cambiamenti climatici - dall'inizio della Rivoluzione industriale - possono anche essere monitorati direttamente. La tenuta dei registri di cose come la temperatura della terra iniziò a migliorare alla fine del 1800 e i capitani delle navi iniziarono a conservare nei loro registri una grande quantità di dati meteorologici basati sull'oceano. L'avvento della tecnologia satellitare negli anni '70 ha fornito un'esplosione di dati, coprendo tutto dall'estensione del ghiaccio ai poli alla temperatura della superficie del mare alla copertura nuvolosa.
Come sta cambiando il clima
Nel loro insieme, questi registri hanno dimostrato che il clima moderno sta subendo un rapido allontanamento dagli schemi del passato.
Prima della rivoluzione industriale, c'erano circa 280 molecole di biossido di carbonio per ogni milione di molecole nell'atmosfera, una misura nota come parti per milione (ppm). A partire dal 2018, il livello medio globale di CO2 era di 407,4 ppm, oltre 100 ppm in più rispetto a quel livello è stato negli ultimi 800.000 anni, secondo la National Oceanic and Atmospher Administration (NOAA). L'ultima volta che il carbonio atmosferico ha raggiunto i livelli odierni è stato di 3 milioni di anni fa, secondo il NOAA.
Il tasso di variazione del carbonio atmosferico di oggi è anche più veloce che in passato, secondo NOAA. Il tasso di aumento è stato 100 volte più veloce negli ultimi 60 decenni rispetto a qualsiasi altra volta negli ultimi milioni di anni circa - un periodo che ha visto otto grandi infradito climatici tra i cicli glaciali, in cui il ghiaccio si è espanso dai poli alle medie latitudini, e cicli interglaciali, in cui il ghiaccio si è ritirato dove si trova oggi. E il tasso continua ad aumentare. Negli anni '60, il carbonio atmosferico aumentava in media di 0,6 ppm all'anno. Negli anni 2010, è aumentato in media di 2,3 ppm all'anno.
La capacità di intrappolare il calore di tutto quel carbonio extra si è tradotta in un aumento delle temperature medie globali. Secondo il Goddard Institute for Space Studies (GISS) della NASA, la temperatura media della Terra è aumentata di poco più di 2 gradi Fahrenheit (1 grado Celsius) dal 1880, una misurazione accurata entro un decimo di grado Fahrenheit. Come per il tasso di aumento del carbonio atmosferico, anche il tasso di aumento della temperatura globale sta accelerando, secondo l'Osservatorio della Terra della NASA: due terzi di quel riscaldamento si è verificato dal 1975.
Quali sono gli impatti dei cambiamenti climatici?
Questo riscaldamento si è tradotto in cambiamenti negli ecosistemi e negli ambienti terrestri. Tra i cambiamenti più drammatici si sono verificati nell'Artico, dove il ghiaccio marino è in declino. I minimi di estensione del ghiaccio e i minimi storici sono stati la nuova normalità dal 2002, secondo la NASA, e gli studi stanno scoprendo che anche il ghiaccio marino più antico e pluriennale si sta assottigliando rapidamente. Gli scienziati ora si aspettano la prima estate artica senza ghiaccio tra il 2040 e il 2060.
I ghiacciai si stanno ritirando a livello globale, in particolare alle medie latitudini, ha detto Mosley-Thompson. Il Glacier National Park del Montana ospitava 150 ghiacciai nel 1850. Oggi ce ne sono solo 25. Mosley-Thompson e il suo team stimano che gli ultimi ghiacciai tropicali scompariranno nel prossimo decennio.
Lo scioglimento dei ghiacci e l'espansione delle acque oceaniche a causa del caldo hanno già contribuito all'innalzamento del livello del mare. Secondo NOAA, il livello medio globale del mare è aumentato di 8-9 pollici (21-24 centimetri) dal 1880. Il tasso di aumento è in aumento, da 0,06 pollici (1,4 millimetri) all'anno nel 20 ° secolo a 0,14 pollici (3,6 mm) all'anno dal 2006-2015. Secondo la NOAA, questo innalzamento del livello del mare si è tradotto in un aumento dal 300 al 900% delle inondazioni di alta marea nelle zone costiere degli Stati Uniti.
L'acqua dell'oceano assorbe l'anidride carbonica dall'atmosfera, creando una reazione chimica che causa l'acidificazione dell'oceano. Il pH medio globale delle acque superficiali oceaniche è diminuito di 0,11 dall'inizio della Rivoluzione industriale, con un aumento dell'acidità del 30%, secondo il Pacific Marine Environmental Laboratory del NOAA. L'aumento dell'acidità degli oceani rende più difficile per i coralli costruire i loro scheletri di carbonato e per gli animali sgusciati come le vongole e alcuni tipi di plancton per sopravvivere.
I cambiamenti climatici stanno anche influenzando i tempi di un clima primaverile. La prima primavera (come definita dalla crescita e dalle temperature delle piante) registrata negli Stati Uniti è stata nel marzo 2012. I modelli climatici ora suggeriscono che tali sorgenti potrebbero essere la norma entro il 2015. Ma probabilmente si verificheranno comunque congelamenti tardivi, creando condizioni in cui le piante potrebbero uscire presto e quindi essere danneggiate dalle basse temperature. I modelli climatici prevedono anche l'esacerbazione delle tendenze allarmanti di siccità e incendi grazie a temperature più calde.
I modelli sono uno strumento chiave per gli scienziati del clima, ha affermato Kathie Dello, climatologa di stato della Carolina del Nord. Non esiste un pianeta di confronto per la Terra, ha detto Dello, ma i modelli consentono agli scienziati di creare versioni virtuali del pianeta per testare diversi scenari. Sebbene il sistema Terra sia complicato, questi modelli di computer si sono dimostrati in grado di prevedere il futuro. Un articolo del 2020 sulla rivista Geophysical Research Letters ha scoperto che le previsioni del modello climatico pubblicate tra gli anni '70 e il 2010 erano accurate se confrontate con il riscaldamento reale verificatosi dopo la pubblicazione.
Possiamo invertire il cambiamento climatico?
Un numero crescente di imprenditori, funzionari governativi e privati è preoccupato per i cambiamenti climatici e le sue implicazioni e stanno proponendo misure per invertire la tendenza.
"Mentre alcuni sostengono che" la Terra guarirà se stessa ", i processi naturali per rimuovere questa CO2 causata dall'uomo dall'atmosfera lavorano su una scala temporale da centinaia di migliaia a milioni di anni", Josef Werne, geochimico e paleoclimatologo all'Università di Pittsburgh, ha detto. "Quindi, sì, la Terra guarirà se stessa, ma non in tempo perché le nostre istituzioni culturali siano preservate come sono. Pertanto, nel nostro interesse personale, dobbiamo agire in un modo o nell'altro per affrontare i cambiamenti climatici stiamo causando ".
Se tutte le emissioni umane di gas serra si arrestassero immediatamente, la Terra probabilmente sperimenterebbe ancora più riscaldamento, alcuni studi suggeriscono, perché l'anidride carbonica rimane nell'atmosfera per centinaia di anni. Esistono proposte che potrebbero teoricamente invertire parte di questo riscaldamento "bloccato" rimuovendo l'anidride carbonica dall'atmosfera, come la cattura e lo stoccaggio del carbonio, che comporta l'iniezione di carbonio nei bacini sotterranei. I sostenitori sostengono che la cattura e lo stoccaggio del carbonio sono tecnologicamente fattibili, ma le forze di mercato hanno impedito l'adozione diffusa.
Se è possibile rimuovere o meno il carbonio già emesso dall'atmosfera, prevenire il riscaldamento futuro richiede l'interruzione delle emissioni di gas a effetto serra. Lo sforzo più ambizioso finora per prevenire il riscaldamento è l'accordo di Parigi. Questo trattato internazionale non vincolante, entrato in vigore nel novembre 2016, mira a mantenere il riscaldamento "ben al di sotto dei 2 gradi Celsius rispetto ai livelli preindustriali e a proseguire gli sforzi per limitare ulteriormente l'aumento della temperatura a 1,5 gradi Celsius", secondo le Nazioni Unite. Ciascun firmatario del trattato ha convenuto di fissare i propri limiti di emissione volontari e di renderli più rigorosi nel tempo. Gli scienziati del clima hanno affermato che i limiti di emissione commessi nell'ambito dell'accordo non continuerebbero a scaldarsi fino a 1,5 o anche a 2 gradi C, ma che sarebbe un miglioramento rispetto allo scenario "business-as -ituale".
Sotto l'amministrazione Obama, gli Stati Uniti si sono impegnati a limitare le emissioni di gas serra a meno del 28% dei livelli del 2005 entro il 2025. Tuttavia, il presidente Donald Trump ha annunciato poco dopo la sua elezione che la sua amministrazione non avrebbe rispettato l'accordo di Parigi. L'amministrazione Trump ha avviato il processo di recesso formale dall'accordo nel 2019.
Numerosi governi statali e locali hanno avviato i propri sforzi per combattere i cambiamenti climatici. Ad esempio, 24 stati e Portorico hanno aderito all'Alleanza climatica degli Stati Uniti, impegnandosi a raggiungere gli obiettivi stabiliti dall'accordo di Parigi.
"Il governo federale, anche se funziona bene, non è l'istituzione più agile", ha detto Dello. "Ma gli stati e le città sono un po 'più flessibili."
