La cintura della pioggia tropicale, nota anche come zona di convergenza intertropicale (ITCZ), è in uno stato di continua migrazione. Cambia continuamente posizione in risposta alle stagioni e segue lo zenit del sole, con un leggero ritardo. Questo a sua volta determina i periodi umidi e secchi nei tropici e subtropicali nel corso dell'anno. La fascia delle piogge tropicali controlla quindi efficacemente il clima nella maggior parte delle regioni tropicali e subtropicali, come la stagione dei monsoni nel sud-est asiatico e nell'America centrale.

Un team internazionale di ricercatori guidati da Franziska Lechleitner dell'Istituto geologico dell'ETH di Zurigo ha dimostrato per la prima volta che la migrazione della fascia delle piogge tropicali è abbastanza sensibile anche a piccoli cambiamenti delle temperature globali. I risultati del team sono stati pubblicati sulla rivista Rapporti scientifici , dove presentano la ricostruzione più completa dei modelli di pioggia all'interno della zona di convergenza intertropicale negli ultimi 2000 anni.

Temperature più basse in tutto il mondo

Nel passato, gli scienziati hanno studiato solo la migrazione della fascia delle piogge tropicali su periodi di tempo molto lunghi, come i cicli glaciali e interglaciali di decine di migliaia di anni, con corrispondenti differenze di temperatura di diversi gradi. "Finora, però, gli scienziati non hanno studiato gli ultimi due millenni su scala globale, quando le variazioni di temperatura sono state molto meno pronunciate, " spiega il geologo climatico.

La ricercatrice dell'ETH e i suoi colleghi sono ora riusciti a dimostrare come il sistema meteorologico tropicale si sia spostato molto a sud tra il 1450 e il 1850, un periodo noto come la Piccola Era Glaciale. "Questa migrazione è legata alle temperature globali più basse durante questo periodo, " spiega Lechleitner.

Le ultime ricostruzioni climatiche mostrano che le temperature medie durante questo periodo erano inferiori di circa 0,4 gradi Celsius rispetto a prima e dopo la piccola era glaciale. La migrazione della fascia delle piogge tropicali ha anche causato cambiamenti sostanziali nel clima tropicale e subtropicale durante questo periodo, che colpiscono le zone di siccità e piogge abbondanti.

Collegamento al sistema meteorologico europeo

Gli scienziati hanno anche scoperto che i climi nella fascia delle piogge tropicali e alle medie latitudini sono interconnessi attraverso l'oscillazione del Nord Atlantico (NAO). Questo fenomeno determina il tempo nell'Europa occidentale e centrale, ed è il risultato delle fluttuazioni della differenza di pressione atmosferica al livello del mare tra il basso islandese e l'alto delle Azzorre sul Nord Atlantico. La NAO è un indice numerico:se è positivo, sia il basso islandese che l'alto delle Azzorre sono molto forti, che generalmente causa tempo umido e forti venti occidentali nell'Europa centrale, o in casi estremi tempeste invernali e uragani, come la violenta tempesta Lothar nel 1999.

Però, l'indice NAO è negativo quando sia il minimo islandese che il massimo delle Azzorre sono solo deboli. I venti occidentali si attenuano e si spostano lateralmente. Ciò crea condizioni meteorologiche più umide nella regione mediterranea. Europa centrale, d'altra parte, è più incline alle masse d'aria fredda che arrivano da nord-est, che possono causare inverni gelidi e primavere secche.

Stalagmiti come utili barometri delle precipitazioni

"Il nostro studio mostra chiaramente che quando la fascia delle piogge tropicali era posizionata più a sud del normale durante la Piccola Era Glaciale, l'indice NAO tendeva ad essere negativo, in modo che l'Europa centrale fosse esposta a ondate di freddo, " dice Lechleitner. Ma quando la fascia delle piogge tropicali è posizionata più a nord, l'indice NAO è positivo.

Per la loro datazione precisa, analisi ad alta risoluzione delle precipitazioni tropicali negli ultimi due millenni, i ricercatori hanno confrontato le ricostruzioni climatiche pubblicate prodotte con l'aiuto di stalagmiti, nucleo di ghiaccio, record di sedimenti marini e anelli degli alberi. Nel caso delle stalagmiti, altri scienziati hanno esaminato aspetti come il rapporto ossigeno-isotopi, che funge da barometro per il volume delle precipitazioni ai tropici.

Non sono necessarie modifiche estreme

"La nostra ricerca mostra che i cambiamenti della temperatura globale non devono essere molto estremi per spostare la posizione della fascia delle piogge tropicali, " dice Lechleitner. È quindi del tutto possibile che il cambiamento climatico causato dall'uomo e l'aumento della temperatura che si è già verificato, anche se relativamente piccolo, sono potenzialmente sufficienti per innescare una migrazione della fascia delle piogge tropicali.

Se solo le temperature globali dovessero aumentare, questo sistema meteorologico si sposterebbe probabilmente a nord, poiché l'emisfero settentrionale è più caldo dell'emisfero meridionale, a causa di vari fattori.

"Esattamente dove migra la cintura della pioggia, però, dipende anche dal particolato nell'atmosfera, " spiega Lechleitner. In uno studio precedente, il team di ricerca è stato in grado di dimostrare che la fascia delle piogge tropicali è migrata a sud dall'inizio dell'industrializzazione, poiché gli aerosol dei processi di combustione industriale e i gas di scarico hanno causato un raffreddamento dell'emisfero settentrionale. Di conseguenza, anche le zone con le temperature medie annue più elevate si sono spostate a sud.

"Le normative più severe volte a ridurre il particolato aereo e lo zolfo potrebbero incoraggiare la fascia delle piogge tropicali a migrare nuovamente in direzione nord, " dice il ricercatore. Questo potrebbe forse rendere la regione del Sahel meno arida, trasformando l'indice NAO in positivo e provocando forti piogge e condizioni meteorologiche più tempestose nell'Europa centrale.

Ai tropici e subtropicali, anche piccoli spostamenti nella posizione del nastro della pioggia possono innescare siccità più frequenti o forti piogge. Potrebbe esserci anche uno spostamento o un accorciamento delle stagioni piovose e secche. Ciò può avere conseguenze fatali per la popolazione locale dipendente dall'agricoltura, come si è visto nel prolungato periodo di siccità che ha colpito la regione del Sahel dal 1970 al 1990, Per esempio. "Ora possiamo far risalire questa siccità alla migrazione meridionale della fascia delle piogge tropicali durante questo periodo, " conclude il ricercatore.