Nonostante gli impatti devastanti della siccità sui sistemi umani e naturali, le ragioni per cui si verifica l'essiccazione regionale a lungo termine rimangono poco comprese.

La ricerca condotta dagli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha identificato due firme o "impronte digitali" che spiegano perché le condizioni aride si stanno diffondendo in tutto il mondo, e perché gli Stati Uniti occidentali hanno teso verso condizioni di siccità dagli anni '80 mentre il Sahel africano si è ripreso dalla sua prolungata siccità. La ricerca appare nell'edizione del 6 luglio di Cambiamenti climatici naturali .

Il team di scienziati statunitensi e canadesi ha scoperto che dal 1950, i gas serra prodotti dall'uomo e l'inquinamento atmosferico da particolato hanno influenzato i cambiamenti globali della temperatura, precipitazioni e aridità in due modi distinti, ciascuno producendo un diverso modello di impronte digitali.

L'obiettivo fondamentale del fingerprinting è separare i ruoli relativi delle influenze naturali e umane sul clima globale. Sebbene abbia aiutato a identificare un'influenza umana distinguibile nelle registrazioni osservative della temperatura, vapore acqueo, precipitazioni e manto nevoso, questo approccio basato sull'impronta digitale non è stato utilizzato molto spesso nella ricerca sull'aridità.

Utilizzando una nuova analisi delle impronte digitali incentrata sulle fluttuazioni articolari della temperatura, precipitazioni e aridità nelle simulazioni e osservazioni del modello climatico, il team ha identificato due meccanismi su larga scala che hanno guidato il cambiamento dell'aridità globale.

"Il clima che stiamo vivendo è influenzato da molti fattori, " ha affermato Celine Bonfils, scienziata del clima del LLNL, autore principale del paper. "In natura, l'atmosfera è molto rumorosa ma risponde anche a fattori esterni che agiscono a ritmi e luoghi diversi, un po' come diversi strumenti musicali contribuiscono a una canzone, ognuno con le proprie firme tonali, ritmi e posizionamenti all'interno della canzone."

Questi fattori esterni includono la ben nota fluttuazione di 11 anni nell'energia del sole; gli episodici tamburi di eruzioni vulcaniche che oscurano la Terra dal sole per uno o tre anni; il coro di accompagnamento di aerosol particolato emessi dall'Europa, Nord America, Cina e India che ombreggiano la Terra e ne alterano le proprietà nuvolose; e il clamoroso crescendo del graduale accumulo di gas serra. Poiché ciascuno di questi fattori esterni ha un timbro caratteristico, come quello di ciascuno degli strumenti musicali, questo team di scienziati è stato in grado di rilevare le loro distinte risonanze individuali nelle osservazioni climatiche.

In questo studio, il team ha scoperto due importanti cambiamenti forzati nel sistema climatico che emergono dal "rumore di fondo" prodotto da processi climatici interni casuali. "È un po' come catturare due canzoni diverse che suonano contemporaneamente su uno sfondo rumoroso, " ha detto Bonfil.

Una canzone è più forte e più chiara:l'impronta digitale dominante è caratterizzata dal riscaldamento globale, modelli di precipitazioni umido-secco intensificati, e progressiva aridità continentale su larga scala, il tutto in gran parte guidato da un aumento lenta evoluzione delle emissioni di gas serra.

La seconda e più sottile impronta digitale cattura un contrasto di temperatura tra gli emisferi settentrionale e meridionale, controllata dall'influenza di raffreddamento dell'inquinamento da particolato emesso dall'Europa e dal Nord America fino agli anni '80. Questo contrasto di temperatura ha spostato la fascia delle piogge tropicali verso sud, lontano dal più freddo emisfero settentrionale, causando più precipitazioni negli Stati Uniti occidentali e meno nel Sahel e in India. Dopo che le normative sull'inquinamento sono state messe in atto in seguito al Clean Air Act, la cintura di pioggia tropicale si spostò di nuovo verso nord, portando meno precipitazioni negli Stati Uniti occidentali e più nel Sahel.

"I principali strumenti che contribuiscono a questo mashup intrecciato sono il costante aumento dei gas serra, l'evoluzione temporale dell'inquinamento da particolato e il verificarsi episodico di eruzioni vulcaniche, che tutti hanno contribuito in modi singolari, " ha detto Bonfil.

"Capire come l'aridità diffusa indotta dai gas serra sarà modulata a livello regionale dalle future emissioni di aerosol di solfato è un requisito essenziale per fare previsioni affidabili sui cambiamenti idroclimatici del 21° secolo, " ha detto John Fyfe, un coautore del Canadian Centre for Climate Modeling and Analysis. "Queste previsioni aiuteranno a prendere decisioni critiche sull'acqua, sicurezza alimentare ed energetica, non solo per gli Stati Uniti e il Canada, ma anche per altre regioni del mondo".