In pochi luoghi gli effetti del cambiamento climatico sono più pronunciati che su vette tropicali come il Monte Kilimanjaro e il Monte Kenya, dove i ghiacciai secolari si sono quasi completamente sciolti. Ora, una nuova ricerca suggerisce che il riscaldamento futuro su questi picchi potrebbe essere persino maggiore di quanto attualmente previsto dai modelli climatici.

I ricercatori guidati da un geologo della Brown University hanno ricostruito le temperature degli ultimi 25, 000 anni sul monte Kenya, La seconda vetta più alta dell'Africa dopo il Kilimangiaro. Il lavoro mostra che quando il mondo ha iniziato a riscaldarsi rapidamente dall'ultima era glaciale intorno ai 18 anni, 000 anni fa, le temperature medie annuali in alta montagna sono aumentate molto più rapidamente che nelle aree circostanti più vicine al livello del mare. A quota 10, 000 piedi, la temperatura media annuale è aumentata di 5,5 gradi Celsius dall'era glaciale al periodo preindustriale, lo studio ha rilevato, rispetto al riscaldamento di soli 2 gradi circa al livello del mare durante lo stesso periodo.

"Quando eseguiamo modelli climatici all'avanguardia indietro nel tempo fino a questo periodo, sottovalutano le variazioni di temperatura ad alta quota, " ha detto James Russel, un professore associato presso il Dipartimento della Terra, Scienze ambientali e planetarie e membro dell'Institute at Brown for Environment and Society. "Ciò implica che i modelli potrebbero sottovalutare allo stesso modo il riscaldamento ad alta quota in futuro".

Lo studio, che Russell guidava con Shannon Loomis, il suo ex studente laureato, è pubblicato sulla rivista Progressi scientifici .

Differenze di temperatura

Le domande tra gli scienziati su come il riscaldamento globale influisca sulle alte quote tropicali risalgono a circa 30 anni fa. Nel 1985, influenti ricerche del geologo Brown Warren Prell hanno mostrato che dall'ultima era glaciale al periodo preindustriale, le temperature della superficie del mare ai tropici sono aumentate solo di un grado o due. Nel frattempo, i record di temperatura stimati dai ghiacciai tropicali di alta quota hanno suggerito un riscaldamento molto più drammatico ad alta quota.

"La comunità dei modelli climatici ha pensato che ci dovesse essere qualcosa di sbagliato in uno di questi record di temperatura, "Russell ha detto, "perché i modelli semplicemente non sono in grado di riprodurre una differenza così grande nel riscaldamento tra alti e bassi".

Il lavoro successivo ha ampiamente confermato le stime della temperatura superficiale del mare, ma sono rimaste domande sui dati ad alta quota. Questo nuovo studio mirava a generare nuovi, record di alta quota più robusti.

Nell'ultimo decennio, Il coautore di Russell, Jaap Damsté dell'Università di Utrecht e colleghi, hanno sviluppato un nuovo metodo per tracciare la temperatura nel tempo studiando i resti di antichi microbi. Nello specifico, esaminano i composti organici chiamati GDGT prodotti nelle pareti cellulari microbiche. La composizione chimica dei GDGT è sensibile alla temperatura. Al fine di mantenere GDGT e pareti cellulari in uno stato stabile e permeabile, i microbi alterano la composizione chimica dei GDGT in risposta ai cambiamenti di temperatura. Russell e il suo team sono stati in grado di calibrare con precisione la composizione GDGT trovata nei sedimenti lacustri con le temperature dell'aria nel tempo.

"Pensavamo di poter utilizzare questo nuovo proxy di temperatura per creare un record di temperatura elevata dall'ultima era glaciale che conferma o confuta il record derivato dal ghiacciaio, " ha detto Russel.

Per lo studio, Russell e i suoi colleghi hanno esaminato le carote di sedimenti prelevate dal fondo del lago Rutundu, un lago vulcanico sul monte Kenya ad un'altitudine di circa 10, 000 piedi. I nuclei conservano la firma della chimica GDGT risalente a più di 25 anni, 000 all'era glaciale. I dati hanno suggerito che le temperature medie annuali del lago Rutundu sono aumentate di circa 5,5 gradi Celsius dall'ultima era glaciale, una cifra coerente con i precedenti indicatori di temperatura ad alta quota. Nel frattempo, i dati sulla temperatura di due laghi più vicini al livello del mare, il lago Tanganica e il lago Malawi, suggeriscono variazioni di temperatura molto più modeste di circa 3,3 gradi e 2 gradi rispettivamente.

I modelli climatici sono in grado di riprodurre le variazioni di temperatura a basse altitudini, ma sottovalutano il cambiamento di quota elevata del 40 percento, dice Russel. Ciò suggerisce che c'è qualcosa che non va nel modo in cui i modelli simulano i cambiamenti nel gradiente atmosferico, la velocità con cui la temperatura dell'aria varia con l'altitudine.

"Tutti i modelli climatici calcolano un lapse rate:è parte integrante dell'output del modello, " Russell ha detto. "Ciò che questo lavoro mostra è che c'è un problema nel modo in cui i modelli fanno quel calcolo".

Implicazioni per il futuro cambiamento climatico

È difficile diagnosticare esattamente quale sia il problema, Russel dice, ma probabilmente ha qualcosa a che fare con il modo in cui i modelli trattano il contenuto di vapore acqueo atmosferico. Il contenuto di vapore acqueo è il fattore di controllo più forte nella regolazione del gradiente (l'aria umida si raffredda più lentamente con l'altitudine).

"Potremmo sostenere che probabilmente c'è un problema nelle concentrazioni di vapore acqueo e quindi nel feedback, " ha detto Russel.

Qualunque sia la fonte del problema, le ramificazioni per le montagne tropicali possono essere significative. I modelli perdono quasi la metà della variazione di temperatura ad alta quota in passato, e potrebbero anche sottovalutare il cambiamento futuro.

"Si tratta di ecosistemi molto fragili che ospitano una biodiversità straordinaria e ambienti unici come i ghiacciai tropicali, " Russell ha detto. "I nostri risultati suggeriscono che il riscaldamento futuro in questi ambienti potrebbe essere più estremo di quanto prevediamo".