Cambiamenti climatici da vicino e personali

Il campo emergente del ridimensionamento sta aiutando le persone ad affrontare i cambiamenti climatici su scala di vicinato.

Se ti sei mai chiesto quante piccole cose contano davvero, considera lo scarabeo del pino mugo. Circa delle dimensioni di un chicco di riso, l'insetto nero lucido vive solo per circa un anno, ma uno scarabeo femmina può viaggiare fino a miglia 30 per trovare un albero di pino, dove le sue larve possono schiudersi e mangiare l'interno della corteccia. Una moltitudine di coleotteri può devastare un pino alto come un edificio di otto piani, mentre l'albero prima trasuda linfa, quindi i suoi aghi diventano rosso ruggine.

Nell'ultimo decennio, nelle foreste di pini che si propagano negli Stati Uniti occidentali e del sud-ovest, dall'Alaska alla California del sud, milioni di acri di pini sono morti in una delle peggiori epidemie di coleotteri che qualcuno abbia mai visto.

I silvicoltori hanno sospettato per più di due decenni che un'esplosione di insetti era nelle carte, basata su previsioni per il riscaldamento globale. Il clima più caldo può dare agli scarafaggi e ad altri insetti la possibilità di espandersi in nuovi territori in freddi climi settentrionali e ad alta quota. Già da 1991, i dirigenti del Servizio Forestale degli Stati Uniti hanno iniziato a discutere su come prepararsi a epidemie di parassiti più diffuse. Ma le previsioni globali per il cambiamento climatico, sebbene coerenti con le tendenze su larga scala, non erano abbastanza specifiche per discernere le variazioni di temperatura e terreno (come ad altezze diverse lungo un pendio di montagna) che possono fare la differenza per gli scarabei.

Prevedere in che modo i cambiamenti climatici influenzano piante e insetti

I modelli climatici globali dividono il pianeta in una griglia gigante e raggruppano qualsiasi dimensione delle dimensioni del Parco Nazionale di Yellowstone in un pixel o due. "Le cose che finiranno per essere importanti per gli scarafaggi, molte cose andranno perse sulla scala di quei modelli", afferma James Powell, un professore di matematica alla Utah State University che utilizza simulazioni matematiche per prevedere in che modo i cambiamenti climatici influiscono piante e insetti.


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I risultati aiutano a rispondere a domande pratiche - come come la siccità potrebbe diffondersi in Africa o quanto la malattia di Lyme potrebbe diventare nel Maine mentre gli inverni più caldi lasciano che le zecche dei cervi marciano verso nord.

Negli ultimi anni, i progressi della scienza del clima e del supercalcolo hanno iniziato a offrire a persone come Powell un quadro più intricato del futuro: modelli di cambiamento climatico che si ingrandiscono su scala iperlocale. In 2011, l'Università dell'Idaho ha svelato a modello che ha stimato il clima futuro per aree piccole come due miglia e mezza su tutti gli Stati Uniti continentali. Se combinato con anni di dati sul campo sugli alberi e sulle temperature raccolti da una serie di siti dalla California meridionale al nord di Washington, si tratta di informazioni sufficienti per Powell e la sua collaboratrice, l'entomologa US Forest Service Barbara Bentz, per iniziare a mappare i luoghi in cui il pino i coleotteri possono espandersi attraverso l'Occidente. Daranno i risultati ai gestori delle foreste e dei parchi in modo che possano iniziare a pianificare come rispondere ai futuri attacchi di coleotteri.

Tali modelli su piccola scala vengono ora utilizzati in tutto il mondo per prevedere in dettaglio come i cambiamenti climatici influenzeranno le basi della vita. È un processo chiamato "downscaling" - un'area di ricerca in rapida crescita. Gli scienziati iniziano con una o più delle dozzine di modelli climatici globali e dati del mondo reale su tempo e topografia. Usano simulazioni al computer complesse, calcoli statistici o entrambi per individuare le loro previsioni nel regno del particolare. I risultati aiutano a rispondere a domande pratiche - come come la siccità potrebbe diffondersi in Africa, quanto la malattia di Lyme potrebbe diventare nel Maine quando gli inverni più caldi fanno marciare le zecche dei cervi verso nord o quanto spesso il fiume Columbia si inonderà entro la metà o la fine di questo secolo.

Richiesta di dettagli

"Gran parte dell'attenzione si sta in realtà spostando dalla ricerca di base al lato più applicato", afferma Robert Oglesby, uno scienziato del clima presso l'Università del Nebraska – Lincoln. "Quali saranno gli impatti di questi cambiamenti climatici, utilizzando il downscaling del modello climatico ad alta risoluzione?"

Questa primavera, Oglesby e un altro scienziato del clima dell'UNL, Clinton Rowe, hanno pubblicato i risultati di modelli ridimensionati che hanno affrontato con una risoluzione di due miglia e mezzo il terreno montuoso del Guatemala. Le conseguenze dei cambiamenti climatici sono particolarmente gravi in ​​un paese già soggetto a frane e violente tempeste costiere e con una grande popolazione che vive in condizioni di povertà. Ma la topografia del Guatemala è così irregolare che è difficile visualizzare il pieno impatto con le grandi pennellate di un modello climatico globale. Con i finanziamenti della Banca interamericana di sviluppo e del governo guatemalteco, Oglesby e Rowe stanno addestrando gli scienziati in Guatemala a utilizzare le nuove previsioni per fare i conti con domande specifiche, come il modo in cui i cambiamenti climatici potrebbero influire su alluvioni, agricoltura o energia idroelettrica.

Negli scenari in cui le emissioni di gas serra rimangono elevate, gli insetti e la siccità devastano vaste aree della foresta, trasformandole in arbusti e praterie di circa 2100, afferma Hansen.

Questo tipo di ricerca risponde a una domanda crescente di informazioni sempre più dettagliate sui cambiamenti climatici. Negli Stati Uniti, ad esempio, l'amministrazione Obama ha richiesto a tutte le agenzie federali di scrivere piani per adattarsi al riscaldamento delle temperature e al peggioramento di tempeste, inondazioni e altri disastri.

I modelli ridimensionati possono anche mettere a fuoco, con dettagli talvolta sorprendentemente vividi, le conseguenze del rilascio di anidride carbonica eccessiva. A settembre, la NASA ha svelato le proiezioni climatiche per gli Stati Uniti a un raggio ancora più vicino - una risoluzione di mezzo miglio - sulla base dei più recenti modelli globali dell'Intergovernmental Panel on Climate Change, il principale organo internazionale di scienziati del clima. Andrew Hansen alla Montana State University sta usando i dati della NASA per stimare cosa potrebbe accadere alle terre pubbliche, come i parchi nazionali di Yellowstone, Grand Teton e Glacier nelle Montagne Rocciose settentrionali.

Negli scenari in cui le emissioni di gas serra rimangono elevate, gli insetti e la siccità devastano vaste aree della foresta, trasformandole in arbusti e praterie di circa 2100, afferma Hansen. Senza la copertura degli alberi, il manto nevoso della montagna diminuisce, il che fa morire di fame le fonti d'acqua occidentali. “È piuttosto drammatico. Le Montagne Rocciose settentrionali sono la torre d'acqua dell'Occidente ", afferma.

Più incertezza

Mentre i modelli climatici globali descrivono un quadro inequivocabile di un pianeta in riscaldamento, c'è più incertezza su piccola scala. Ad esempio, il sud-ovest degli Stati Uniti sta quasi certamente diventando più secco. Ma i ricercatori possono fare una previsione affidabile su un singolo miglio quadrato, per esempio, a Pasadena, abbastanza chiaro e affidabile da consentire al distretto idrico locale di iniziare a prepararsi per quello che sta per accadere?

"Vale sicuramente la pena esplorare quelle belle scale spaziali, come un chilometro, ma dobbiamo capire cosa sappiamo e non sappiamo", afferma William Gutowski, professore di meteorologia all'Iowa State University. Gutowski fa parte di un gruppo di scienziati che, cinque anni fa, hanno formato una collaborazione chiamata Coordinated Climate Climate Downscaling Experiment, un progetto del World Climate Research Program.

Gli scienziati, che provengono da istituti di ricerca in luoghi lontani come la Corea, l'Australia e l'Italia, stanno provando a riunire il lavoro indipendente sulla riduzione del livello di massa che sta avvenendo in tutto il mondo e scoprire quali metodi generano i risultati più affidabili. Stanno anche sviluppando previsioni ridimensionate per ogni regione del globo alla stessa scala, circa miglia 31, che sono accessibili agli scienziati di tutto il mondo, compresi quelli nei paesi in via di sviluppo che potrebbero non avere accesso alla stessa tecnologia di supercalcolo dei ricercatori altrove.

Miglia quadrate per miglia quadrate, i ricercatori stanno mappando il modo in cui le giornate estive cresceranno nei quartieri dell'entroterra di Los Angeles e la neve cadrà meno frequentemente sui pendii delle San Gabriel Mountains.

All'università della California, dipartimento di scienze atmosferiche e oceaniche di Los Angeles, lo scienziato Alex Hall è a capo di un team che ha aperto la strada a un metodo di ridimensionamento che, a suo avviso, elimina alcune delle incertezze su piccola scala. Invece di fare affidamento su un solo modello climatico globale, come fanno alcuni metodi di ridimensionamento, l'approccio UCLA combina simulazioni al computer e statistiche per mettere insieme i risultati dei modelli 32. Il team di Hall sta ora producendo previsioni sul clima locale per Los Angeles con finanziamenti, tra le altre fonti, dalla città e dall'American Recovery and Reinvestment Act di 2009. Miglia quadrate per miglia quadrate, i ricercatori stanno mappando il modo in cui le giornate estive cresceranno nei quartieri dell'entroterra di Los Angeles e la neve cadrà meno frequentemente sui pendii delle San Gabriel Mountains.

Un gruppo ambientale locale chiamato Climate Resolve, fondata dall'ex commissario per l'acqua e l'energia della città Jonathan Parfrey, ha attinto ai risultati dell'UCLA per aiutare a stimolare le discussioni pubbliche sull'inverdimento di Los Angeles e sulla preparazione agli impatti dei cambiamenti climatici. L'anno scorso, il gruppo di Parfrey ha contribuito a spingere Los Angeles a diventare la prima grande città ad adottare codici di costruzione che richiedono "tetti fantastici, "Che riflettono la luce solare e rendono le case meno soggette al surriscaldamento, su case nuove e ristrutturate. Parfrey crede che i modelli ridimensionati offrano anche dettagli abbastanza tangibili per svegliare le persone a ciò che è in gioco.

"Scendendo al livello del vicinato, aiuteremo le persone a capire cosa significano i cambiamenti climatici per loro, la loro casa, la loro famiglia", dice.

Questo articolo è originariamente apparso su Ensia


L'autore

Madeline OstranderMadeline Ostrander è una giornalista indipendente, collaboratrice di YES! Magazine e un National Health Journalism Fellow 2014. Scrive di cambiamenti climatici e ambiente per testate come Al Jazeera America, The Nation e High Country News. Vive a Seattle, Washington.


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