Perché ci stiamo dirigendo verso il clima più caldo in mezzo miliardo di anni

La vita nell'ultimo periodo della serra del pianeta, l'Eocene. Jay Matternes / Smithsonian Museum, CC BYLa vita nell'ultimo periodo di serra del pianeta, l'Eocene. Jay Matternes / Museo Smithsonian, CC BY

Le concentrazioni di anidride carbonica si stanno dirigendo verso valori non visti negli ultimi 200m anni. Anche il sole si sta gradualmente rafforzando nel tempo. Nel complesso, questi fatti indicano che il clima potrebbe essere diretto verso il calore non visto negli ultimi mezzo miliardo di anni. The Conversation

Sono successe molte cose sulla Terra da 500,000,000BC: continenti, oceani e catene montuose sono andati e venuti e la vita complessa si è evoluta e si è spostata dagli oceani sulla terra e nell'aria. La maggior parte di questi cambiamenti si verificano in tempi molto lunghi di milioni di anni o più. Tuttavia, negli ultimi anni 150 le temperature globali sono aumentate di circa 1 ℃, le calotte glaciali e i ghiacciai si sono ritirati, il ghiaccio marino polare si è sciolto e il livello del mare è aumentato.

Alcuni indicheranno che il clima della Terra ha subito modifiche simili. Quindi qual è il grosso problema?

Gli scienziati possono cercare di comprendere i climi passati osservando le prove rinchiuse in rocce, sedimenti e fossili. Ciò che ci dice è che sì, il clima è cambiato in passato, ma l'attuale velocità di cambiamento è molto insolito. Ad esempio, l'anidride carbonica non è stata aggiunta all'atmosfera così rapidamente come oggi per almeno il passato 66m anni.

In effetti, se continuiamo sul nostro percorso attuale e sfruttiamo tutti i combustibili fossili convenzionali, quindi oltre al tasso di emissioni di CO₂, è probabile che anche il riscaldamento climatico assoluto non abbia precedenti negli ultimi 420m anni. Questo è secondo un nuovo studio in cui abbiamo pubblicato Nature Communications.

In termini di tempo geologico, 1 ℃ del riscaldamento globale non è particolarmente insolito. Per gran parte della sua storia il pianeta era significativamente più caldo di oggi, e in effetti il ​​più delle volte la Terra si trovava in quello che viene definito uno stato climatico "serra". Durante l'ultimo stato serra 50m di anni fa, le temperature medie globali erano 10-15 ℃ più calde di oggi, le regioni polari erano libere dal ghiaccio, le palme sono cresciute sulla costa dell'Antartidee alligatori e tartarughe sguazzavano nelle foreste paludose nell'attuale artico canadese ghiacciato.

Al contrario, nonostante il nostro attuale riscaldamento, siamo ancora tecnicamente in uno stato climatico "ghiacciaia", il che significa semplicemente che c'è ghiaccio su entrambi i poli. La Terra si è naturalmente spostata in bicicletta tra questi due stati climatici ogni 300m circa.


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Poco prima della rivoluzione industriale, per ogni milione di molecole nell'atmosfera, circa 280 erano molecole di CO₂ (280 parti per milione o ppm). Oggi, principalmente a causa della combustione di combustibili fossili, le concentrazioni sono di circa 400 ppm. In assenza di sforzi per ridurre le nostre emissioni, la combustione di combustibili fossili convenzionali causerà concentrazioni di CO₂ attorno a 2,000ppm entro l'anno 2250.

Questo è ovviamente un sacco di CO₂, ma la documentazione geologica ci dice che la Terra ha sperimentato concentrazioni simili più volte in passato. Ad esempio, la nostra nuova raccolta di dati mostra che durante il Triassico, intorno a 200m anni fa, quando i dinosauri si sono evoluti per la prima volta, la Terra ha avuto uno stato climatico in serra con CO₂ atmosferico attorno a 2,000-3,000ppm.

Quindi alte concentrazioni di anidride carbonica non rendono il mondo totalmente inabitabile. I dinosauri prosperarono, dopo tutto.

Ciò non significa che questo non sia un grosso problema, tuttavia. Tanto per cominciare, non vi è dubbio che l'umanità dovrà affrontare importanti sfide socioeconomiche che si occupano di drammatici e rapidi cambiamenti climatici ciò risulterà dal rapido aumento a 2,000 o più ppm.

Ma il nostro nuovo studio mostra anche che le stesse concentrazioni di carbonio causeranno più riscaldamento in futuro rispetto ai periodi precedenti di anidride carbonica elevata. Questo perché la temperatura della Terra non dipende solo dal livello di CO₂ (o altri gas serra) nell'atmosfera. Tutta la nostra energia alla fine viene dal sole e, a causa del modo in cui il sole genera energia attraverso la fusione nucleare di idrogeno in elio, la sua luminosità è aumentata nel tempo. Quattro miliardi e mezzo di anni fa, quando la Terra era giovane, il sole era circa il 30% meno luminoso.

Quindi ciò che conta davvero è l'effetto combinato della forza mutevole del sole e il diverso effetto serra. Guardando attraverso la storia geologica abbiamo generalmente scoperto che man mano che il sole diventava più forte nel tempo, il CO₂ atmosferico diminuiva gradualmente, quindi entrambi i cambiamenti si cancellavano l'un l'altro in media.

Ma che dire in futuro? Non abbiamo trovato un periodo di tempo passato in cui i driver del clima, o forzatura climatica, era alto come lo sarebbe in futuro se bruciassimo tutto il combustibile fossile immediatamente disponibile. Niente di simile è stato registrato nel disco rock per almeno 420m anni.

Un pilastro centrale della scienza geologica è il principio uniforme: che "il presente è la chiave del passato". Se continuiamo a bruciare combustibili fossili come siamo attualmente, per 2250 questo vecchio adagio purtroppo non è più probabile che sia vero. È dubbio che questo futuro ad alto CO₂ avrà una controparte, anche nella vastità della documentazione geologica.

Riguardo agli Autori

Gavin Foster, professore di geochimica isotopica, Università di Southampton; Dana Royer, Professore di scienze della terra e dell'ambiente, Wesleyan Universitye Dan Lunt, professore di scienze climatiche, Università di Bristol

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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