Dopo un'ondata di calore insolitamente intensa, un acquazzone o una siccità, Noah Diffenbaugh e il suo gruppo di ricerca ricevono inevitabilmente telefonate ed e-mail chiedendo se il cambiamento climatico causato dall'uomo abbia avuto un ruolo.
Un nuovo framework li aiuterà a rispondere.
"La domanda viene posta dal pubblico in generale e da persone che cercano di prendere decisioni su come gestire i rischi di un clima che cambia", afferma Diffenbaugh, professore di scienze del sistema terra presso la School of Earth, Energy & Environmental Sciences della Stanford University.
"Ottenere una risposta accurata è importante per tutto, dall'agricoltura ai premi assicurativi, alle catene di approvvigionamento internazionali, alla pianificazione delle infrastrutture."
In passato, gli scienziati in genere evitavano di collegare eventi meteorologici individuali ai cambiamenti climatici, citando le sfide della presa in giro a parte l'influenza umana dalla variabilità naturale del tempo. Ma questo sta cambiando.
"Nell'ultimo decennio, c'è stata un'esplosione di ricerche, al punto che stiamo vedendo i risultati rilasciati entro poche settimane da un grande evento", afferma Diffenbaugh, che è anche un collega senior presso l'Istituto per l'Ambiente di Stanford Woods.
Quattro passaggi
In un nuovo studio, pubblicato nel Atti della National Academy of Sciences, Diffenbaugh e colleghi delineano un "quadro" in quattro fasi per testare se il riscaldamento globale abbia contribuito a eventi meteorologici da record. Il nuovo articolo è l'ultimo di un campo fiorente di scienza del clima chiamato "attribuzione di eventi estremi", che combina analisi statistiche delle osservazioni climatiche con modelli di computer sempre più potenti per studiare l'influenza del cambiamento climatico su singoli eventi meteorologici estremi.
"Il nostro approccio è molto prudente. È come la presunzione di innocenza nel nostro sistema legale ... "
Per evitare di attribuire in modo inappropriato un evento ai cambiamenti climatici, gli autori iniziarono con l'assunto che il riscaldamento globale non aveva avuto alcun ruolo, e quindi utilizzarono analisi statistiche per verificare se quell'ipotesi fosse valida. "Il nostro approccio è molto prudente", afferma Diffenbaugh. "È come la presunzione di innocenza nel nostro sistema legale: il default è che l'evento meteorologico è stato solo sfortunato, e un onere di prova davvero alto è necessario per assegnare la colpa al riscaldamento globale".
Gli autori hanno applicato la loro struttura agli eventi più caldi, più umidi e più secchi che si sono verificati in diverse aree del mondo. Hanno scoperto che il riscaldamento globale causato dalle emissioni umane di gas serra ha aumentato le probabilità degli eventi più caldi su oltre il 80 della superficie del globo per cui erano disponibili osservazioni.
"I nostri risultati suggeriscono che il mondo non è proprio al punto in cui ogni evento caldo ha un'impronta umana rilevabile, ma ci stiamo avvicinando", afferma Diffenbaugh.
Per gli eventi più secchi e più umidi, gli autori hanno scoperto che l'influenza umana sull'atmosfera ha aumentato le probabilità su circa metà dell'area che ha osservazioni attendibili.
"Le precipitazioni sono intrinsecamente più rumorose della temperatura, quindi ci aspettiamo che il segnale sia meno chiaro", afferma Diffenbaugh. "Uno dei segnali più chiari che vediamo è un aumento delle probabilità di eventi secchi estremi nei tropici. Questo è anche il punto in cui vediamo il maggiore aumento delle probabilità di eventi caldi prolungati, una combinazione che pone rischi reali per le comunità vulnerabili e gli ecosistemi ".
Il team di ricerca ha sviluppato il quadro degli eventi estremi negli ultimi anni, concentrandosi su eventi individuali come la siccità in California 2012-2017 e le inondazioni catastrofiche nell'India settentrionale in giugno 2013. Nel nuovo studio, uno degli obiettivi principali era testare la capacità del framework di valutare gli eventi in più regioni del mondo e di estendere oltre la temperatura e le precipitazioni estreme, che sono state l'enfasi della maggior parte degli studi di attribuzione degli eventi.
Ghiaccio marino e ondate di calore
Un caso di prova di alto profilo è stato il ghiaccio marino artico, che è diminuito di circa il 40 per cento durante la stagione estiva negli ultimi tre decenni. Quando i membri del team hanno applicato la loro struttura alla copertura di ghiaccio marino artica record-osservata in settembre 2012, hanno trovato prove statistiche schiaccianti che il riscaldamento globale ha contribuito alla gravità e alla probabilità delle misurazioni di ghiaccio marino 2012.
"La tendenza nell'Artico è stata molto ripida, ei nostri risultati mostrano che sarebbe stato estremamente improbabile raggiungere l'estensione di ghiaccio marino senza un riscaldamento globale", spiega Diffenbaugh.
Un altro punto di forza di un approccio su più fronti, dice il team, è che può essere utilizzato per studiare non solo le condizioni meteorologiche in superficie, ma anche gli "ingredienti" meteorologici che contribuiscono a eventi rari.
"Ad esempio, abbiamo scoperto che il modello di pressione atmosferica che si è verificato in Russia durante l'ondata di caldo 2010 è diventato più probabile negli ultimi decenni, e che il riscaldamento globale ha contribuito a queste probabilità", dice il coautore Daniel Horton, un assistente professore alla Northwestern University e un ex postdoc nel laboratorio di Diffenbaugh che ha condotto ricerche sull'influenza dei modelli di pressione atmosferica sugli estremi della temperatura superficiale. "Se le probabilità di un singolo ingrediente stanno cambiando, come i modelli di pressione che portano alle ondate di calore, questo mette un pollice sulle scale per l'evento estremo."
Diffenbaugh ritiene che la richiesta di attribuzione di eventi rigorosi e quantitativi crescerà nei prossimi anni. "Quando si guardano i dati storici, non c'è dubbio che il riscaldamento globale stia accadendo e che gli estremi siano in aumento in molte aree del mondo", ha detto. "Le persone prendono molte decisioni, a breve e lungo termine, che dipendono dal tempo, quindi ha senso che vogliano sapere se il riscaldamento globale sta rendendo più probabili eventi da record. Come scienziati, vogliamo essere certi di avere informazioni precise, obiettive e trasparenti con le quali prendere decisioni. "
La National Science Foundation, il Department of Energy, il National Institutes of Health e la Stanford University hanno finanziato il lavoro.
Fonte: Università di Stanford
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