Mentre i residenti nei Caraibi cercano di ricostruire le loro vite dopo essere stati colpiti da due potenti uragani in due settimane, gli scienziati stanno lavorando per scoprire se le tempeste Irma e Maria sono segni di ciò che potrebbe accadere con i cambiamenti climatici.

Il legame tra il cambiamento climatico e gli uragani tropicali è scivoloso. Mentre gli scienziati comprendono ampiamente la meccanica naturale che guida queste tempeste cicloniche, prevedere con precisione cosa potrebbe accadere su un pianeta in fase di riscaldamento è molto più difficile.

Alcuni modelli climatici, eseguiti su supercomputer che simulano i sistemi fisici della terra per prevedere i cambiamenti futuri, rivelano un futuro in cui potrebbero esserci meno uragani e tifoni, ma quelli che si verificano potrebbero essere più potenti. Altre ricerche suggeriscono che la frequenza non cambierà mentre ci sono studi che indicano che i cicloni tropicali diventeranno più comuni e più intensi.

Per le nazioni nel percorso di uragani distruttivi, questa incertezza presenta seri dilemmi su come prepararsi al meglio per il futuro. Se dovessero investire miliardi in infrastrutture a prova di tempesta per proteggere i propri cittadini, o abbandonare al destino le comunità più vulnerabili? Saranno causati più danni da inondazioni o venti ad alta velocità? Le loro città principali rischiano di essere maggiormente a rischio?

Sulla scia dell'uragano Irma, la più potente tempesta dell'Oceano Atlantico nella storia registrata, e l'uragano Maria, un'altra tempesta classificata come la categoria 5 più potente, molti si rivolgono agli scienziati per dare loro risposte.

Un importante progetto finanziato dall'UE potrebbe contribuire a fornirli. Il progetto PRIMAVERA sta producendo una nuova generazione di modelli climatici ad alta risoluzione che esamineranno come risponderanno gli oceani e l'atmosfera nei prossimi 30 anni.

Unirà i risultati di sette diversi modelli che verranno eseguiti fianco a fianco, tutti cercano di rispondere alle stesse domande. Uno di questi sarà il modo in cui il riscaldamento globale potrebbe alterare il rapporto tra l'Oceano Atlantico e le tempeste che si formano su di esso.

"I modelli climatici che stiamo sviluppando hanno una risoluzione molto più alta di quelli che stiamo attualmente utilizzando, ' disse Louis-Philippe Caron, un ricercatore presso il Centro di supercalcolo di Barcellona in Spagna, che partecipa alla PRIMAVERA. "Questa prossima generazione di modelli dovrebbe avere il tipo di risoluzione in cui possiamo simulare la struttura delle tempeste con dimensioni e intensità più realistiche."

Gli uragani si formano a causa di una complessa interazione tra l'oceano e l'atmosfera.

Gli attuali modelli climatici sono in grado di simulare gli effetti dell'oceano e dell'atmosfera con una risoluzione tipicamente compresa tra 50 e 100 chilometri, ma a questo livello è difficile replicare molte delle condizioni che determinano la dimensione e l'intensità degli uragani.

Un altro problema è confrontare i modelli attuali:tendono a utilizzare diversi approcci sperimentali sui dati e diversi approcci di analisi, che li rende difficili da confrontare.

Nella PRIMAVERA, gli scienziati stanno tentando di sviluppare sette modelli climatici di nuova generazione in grado di replicare le condizioni sia nell'oceano che nell'atmosfera con alcuni che raggiungono una risoluzione di 15 chilometri. I modelli simuleranno le osservazioni su un periodo di 100 anni tra il 1950 e il 2050, raccogliere dati atmosferici per ogni periodo di tre ore.

"Le simulazioni che produrremo saranno molto più realistiche e saremo in grado di confrontarle con le osservazioni reali che abbiamo del recente passato, ' disse Carone. Un'unica simulazione eseguita sul modello Terra-Commissione europea dell'UE in fase di sviluppo presso il Centro di supercalcolo di Barcellona nell'ambito del progetto PRIMAVERA, produrrà circa 150 terabyte di dati.

"La quantità di dati che produrremo è enorme, "aggiunse Carone. "Ma poiché avremo molti modelli ad alta risoluzione, tutti facendo lo stesso esperimento e analizzati insieme, se li vediamo produrre gli stessi risultati, possiamo iniziare a rispondere ad alcune delle grandi domande sugli uragani. Ecco perché questo progetto è piuttosto eccitante.'

Queste domande includono quante tempeste potrebbero verificarsi a causa dei cambiamenti climatici, ma anche l'impatto che il cambiamento climatico avrà sulla distruttività delle tempeste, la loro intensità del vento e le precipitazioni che producono.

I modelli potrebbero anche aiutare a rivelare quale impatto avranno gli uragani sull'Europa. Alcuni uragani possono viaggiare verso nord attraverso l'Atlantico, trasformandosi in cicloni ex-tropicali che poi scaricano grandi quantità di pioggia sull'Europa, provocando gravi inondazioni.

Ma molte parti d'Europa sono spesso colpite da un diverso tipo di ciclone che si forma sul Mar Mediterraneo e potrebbe essere colpito dai cambiamenti climatici.

Medicanes

'Il Mediterraneo è uno degli hotspot per la formazione di cicloni nel mondo, ' ha detto il dottor Emmanouil Flaounas, un meteorologo dell'Osservatorio nazionale di Atene in Grecia che sta conducendo ricerche su queste tempeste in un progetto finanziato dall'UE chiamato ExMeCy. "È una regione molto piccola, ma ha molti cicloni.'

Sebbene non sia potente come i cicloni tropicali, queste tempeste possono portare forti piogge e forti venti, provocando miliardi di euro di danni nei paesi che si affacciano sul Mediterraneo.

Il dottor Flaounas e i suoi colleghi hanno già dimostrato che in un periodo di 11 anni, 500 cicloni intensi sono responsabili fino al 40% delle precipitazioni totali nel Mediterraneo.

'Circa una o tre volte all'anno, questi cicloni possono raggiungere un'intensità paragonabile a un uragano di categoria 1, ' ha spiegato il dottor Flaounas. "Possono causare molti danni e inondazioni".

Queste tempeste estremamente potenti sono conosciute nella letteratura scientifica come "medicanes" - un portmanteau delle parole "mediterraneo" e "uragani".

A differenza dei cicloni tropicali, però, i medicanes tendono a formarsi in inverno e in genere forniscono pioggia solo per un giorno o due.

Ma la ricerca del dottor Flaounas sta anche scoprendo che non tutti i medicinali sono uguali. Mentre alcuni dei più potenti portano piogge intense, ci sono altri medicinali intensi che generano poca pioggia.

"Alcuni cicloni molto forti potrebbero presentare precipitazioni molto deboli durante la loro fase matura, — disse il dottor Flaounas. "Sembra essere piuttosto unico nel Mediterraneo."

Ha evidenziato che due diversi processi atmosferici sembrano svolgere un ruolo nel determinare se queste tempeste porteranno forti piogge o meno.

Quelli con precipitazioni intense sono alimentati dalla convezione del vapore acqueo dall'oceano, proprio come gli uragani tropicali, ma hanno anche strati d'aria noti come nastri trasportatori caldi, che si vedono tipicamente nei sistemi meteorologici frontali che si formano al largo della costa occidentale del Regno Unito.

Le tempeste più secche non mostrano molti segni di nessuno di questi processi atmosferici.

"Conoscere di più sui dettagli di questi processi e sull'impatto che hanno sulle precipitazioni può aiutarci a capire cosa accadrà in futuro con i cambiamenti climatici, — disse il dottor Flaounas.

C'è qualche preoccupazione che i cambiamenti climatici possano già cambiare il comportamento delle tempeste mediterranee.

Nel novembre 2011 il sud della Francia è stato colpito da un medicane così grande e potente che è stato rintracciato dalla National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti. Anche altre recenti potenti tempeste nel novembre 2014 e nell'ottobre 2016 hanno formato enormi spirali più caratteristiche delle tempeste tropicali.

"Se vediamo un aumento delle temperature della superficie del mare nel Mediterraneo, questo può favorire la formazione di cicloni di tipo tropicale, — disse il dottor Flaounas. «Al momento c'è troppa incertezza per saperlo. Ma se riusciamo a capire cosa causa le differenze nelle precipitazioni nelle tempeste mediterranee, può aiutarci ad anticipare cosa accadrà in futuro.

"Questo potrebbe aiutare a garantire che siano messi in atto i giusti piani di mitigazione, ' Egli ha detto.