EFFETTO SERRA. E' il sale a regolare il clima Modifica gli scambi di calore negli oceani

di Vittorio Canuto, Nasa, New York, N. Y.

(pubblicato il 13 settembre 1995 su TuttoScienze)

ANCHE se ci si ostina a chiamarla Terra, il 71 per cento della sua superficie è coperto d'acqua. Per fortuna: il 40 per cento dei famosi 7 miliardi di tonnellate di carbonio (che unendosi all'ossigeno formano l'anidride carbonica CO₂ causa del temuto "effetto serra" antropogenico) viene gratuitamente assorbito dagli oceani, evitandoci così di essere vittime dei frutti nefasti della nostra civiltà. 

Non è tutto: l'acqua è un liquido termicamente assai inerte: la sua conduttività termica è 150 volte inferiore a quella dell'aria. Ne consegue che tutto il calore contenuto nell'atmosfera è equivalente a quello contenuto nei primi 3 metri dell'oceano; sottoposta a un aumento di calore, la variazione della temperatura dell'acqua è assai inferiore di quella dell'atmosfera nelle stesse condizioni. Il che significa che gli oceani ci fanno un secondo favore. Se l'effetto serra antropogenico dovesse scatenarsi, gli oceani lo ritarderebbero, dandoci una chance di adattarci al nuovo stato di cose. 

Fino a poco tempo fa questa era vox populi, il che non vuol dire vox dei, ma solo della comunità scientifica e quindi fallace. Recentemente si è cominciato a sospettare che gli oceani siano assai meno docili di quello che si pensava. E se gli oceani non fossero "graduali", e se dovessero "saltare" in modo discontinuo da uno stato a un altro? 

Andiamo con ordine. Dalle ricerche glaciologiche in Antartide si ricavano carote di ghiaccio antico, fino a 160 mila anni fa. Analizzando "l'aria antica" imprigionata nei cristalli di ghiaccio si deduce la concentrazione di vari gas, e fra questi la CO₂. 

Misurando con altre tecniche la temperatura, viene alla luce un incredibile minuetto antico. Quando la temperatura era elevata, lo era anche la CO₂ e viceversa. Perché? 

Per rispondere occorrono altri dati. Nelle regioni equatoriali l'energia che ci arriva dal Sole è maggiore di quella riemessa, mentre nelle regioni ad alta latitudine succede l'opposto. A prima vista si potrebbe concludere che le regioni equatoriali si riscaldano mentre le regioni polari si raffreddano. Il che è manifestamente falso. 

La spiegazione è che gli oceani trasportano calore dall'equatore ai poli limitando la disparità termica delle due regioni. La corrente calda sale fino all'Islanda, dove si imbatte nei venti gelidi provenienti dal Canada. Si raffredda e poiché l'acqua fredda è più densa di quella calda, quest'acqua pesa di più, affonda, dando luogo a una corrente sotterranea fredda. Per fissare le idee, basti dire che il calore rilasciato è di circa mille miliardi di kW, cioè il 30 per cento del calore ricevuto dal Sole in quelle regioni. Questo "calore extra" è la ragione per cui l'Europa del Nord gode di un clima mite mentre in Canada alla stessa latitudine di Londra si aggirano i caribù. L'opinione assai diffusa che la "bonanza climatica" dell'Europa del Nord sia dovuta alla corrente del Golfo è errata (fra l'altro la corrente muore assai prima). C'è di più. 

Il fenomeno che avviene in Islanda è anche accompagnato da evaporazione, il che significa che l'acqua che rimane è più salata, cioè più densa, aiutando così ulteriormente l'affondamento. Anche qui, una sorpresa: nel rendere più densa l'acqua, la salinità è di gran lunga più efficace del raffreddamento: un aumento dello 0,1 per cento della salinità porta a un aumento della densità dell'acqua pari all'abbassamento di 7° C. Esiste quindi un grande "nastro trasportatore", un serpentone oceanico: una corrente, fredda e salata che, nata nei mari del Nord, si snoda negli oceani visitandoli tutti. La portata è oltre 20 volte quella di tutti i fiumi del mondo: per esempio, nell'Atlantico del Nord parliamo di circa 15 milioni di metri cubi al secondo! 

Questo tapis roulant (l'idea è dell'oceanografo W. Brocker) non è però sempre attivo, e qui sta il punto chiave. Dodicimila anni fa uscimmo da una glaciazione. Prima di allora il tapis roulant era spento, ma quando i ghiacciai cominciarono a recedere e la temperatura ad aumentare, il serpente ritornò a snodarsi e a circolare. Il che ci spiega tutto in modo naturale: durante le glaciazioni, il nastro trasportatore è spento e quindi non porta alla superficie la CO₂ che si trova nel fondo dei mari: il fito-plancton, che di mestiere assorbe CO₂, è quindi l'unico meccanismo operante, col risultato netto che quando la temperatura è bassa, lo è anche la CO₂. Quando il serpentone è in funzione, l'opera del fito-plancton è considerevolmente ridotta poiché per quanta CO₂ si consumi ce n'è sempre di nuova riportatagli in superficie dai fondi marini. 

Ma gli esperti di polline ci dicono che quasi subito dopo, improvvisamente, il tapis roulant si spense di nuovo precipitando la Terra in un'era glaciale subitanea che durò 700 anni. Ancor più sorprendente è il fatto che il ritorno al periodo temperato avvenne in poco più di un secolo, un intervallo che comincia a interessarci da vicino. Ecco perché dicevamo all'inizio che gli oceani possono saltare da uno stato all'altro in breve tempo. Lo hanno fatto. 

E oggi cosa succede? Il serpentone è vivo e vegeto, l'Europa gode di un clima mite che ha permesso l'inizio della rivoluzione industriale che immette decine di miliardi di tonnellate di CO₂ nell'atmosfera. Cosa può fare tale CO₂ al serpente? Lo potrebbe soffocare. Infatti, una delle conseguenze dell'effetto serra è un aumento delle precipitazioni nelle regioni ad alta latitudine: acqua dolce quindi che, abbassando la salinità, abbassa la densità dell'acqua, che non precipiterebbe più nei fondi marini. Lo stesso effetto causerebbe lo scioglimento dei ghiacciai, fonte anch'essi di acqua dolce.

Quanto CO₂ ci vuole per causare tale effetto? Calcoli recenti fatti a Princeton suggeriscono che in un mondo con il doppio della CO₂ di oggi, il serpentone oceanico soffrirebbe una momentanea crisi per poi ricuperare la sua forza. Qualora invece "caricassimo" l'atmosfera con 4 volte la CO₂ di oggi, il serpente morirebbe. L'Europa del Nord cadrebbe sotto la giurisdizione dei gelidi venti canadesi, e nella City di Londra tornerebbero i caribù. 

Abbiamo descritto per sommi capi un intreccio di fenomeni, di caratteri sospetti, di impronte digitali. Gli scienziati di oggi sono archeologi e futurologi al tempo stesso: dalla lettura del polline di diecimila anni fa a quella dell'aria di 160 mila anni fa, all'effetto serra del futuro, si sta cercando di tracciare un quadro coerente per identificare le cause e quantificare gli effetti. Impresa ardua, da cui può dipendere il nostro destino. Gli immensi oceani, termostato del clima, mostrano una personalità più irta di quanto pensassimo. Sollecitati da forze esterne, reagiscono prima in modo docile, cullandoci nell'illusione che il clima di domani sia solo gradualmente diverso da quello di ieri. 

Tutto ciò appartiene però alla mistica screditata del gradualismo. Oggi ci sono forti indizi che quando la sollecitazione esterna raggiunge una certa soglia, il sistema scatta in modo brusco da uno stato a un altro, come un elettrone in un atomo, un fenomeno che accettiamo su scala microscopica ma che inconsciamente respingiamo su scala macroscopica, e questa riluttanza è forse il problema piu' grande. 

Chi disse "Natura non facit saltus" aveva torto. 

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

Ultimo aggiornamento: 27/02/16