La vegetazione svolge un ruolo importante nel plasmare il clima locale:basti pensare alla fresca ombra fornita da una foresta o al caldo soffocante del deserto aperto.

Ma cosa succede quando cambiamenti diffusi, causati da o in risposta al riscaldamento globale, avvengono in aree più vaste? I modelli climatici globali consentono ai ricercatori di svolgere questo tipo di esperimenti mentali. Le risposte che ne derivano possono servire da avvertimento o da guida per aiutare i responsabili politici a prendere future decisioni sull'uso del suolo.

Con questo come sfondo, un team di ricercatori dell'Università norvegese di scienza e tecnologia e dell'Università Justus-Liebig di Giessen in Germania ha deciso di utilizzare un modello climatico regionale per vedere cosa accadrebbe se l'uso del suolo in Europa cambiasse radicalmente. Hanno guardato cosa sarebbe successo con la temperatura dell'aria, precipitazione, e temperature estreme se l'Europa fosse completamente disboscata fino a diventare terra nuda o solo vegetazione a terra. Hanno anche considerato cosa potrebbe accadere se le terre coltivate europee fossero convertite in foreste sempreverdi o decidue.

I ricercatori sapevano che gli impatti dei cambiamenti climatici tendono a essere sottovalutati a livello regionale, "poiché i previsti cambiamenti di temperatura media globale sono smorzati dalla media sugli oceani, e sono molto inferiori agli effetti regionali attesi sulla maggior parte delle aree territoriali, " ha scritto il team nel loro documento, recentemente pubblicato in Lettere di ricerca ambientale . "Questo vale sia per gli effetti medi che per quelli estremi, poiché i cambiamenti negli estremi regionali possono essere maggiori di quelli nella temperatura media globale fino a un fattore tre".

"Volevamo eseguire un'analisi quantitativa di quanto i cambiamenti della copertura del suolo possono influenzare il clima locale. Importanti transizioni nel settore della gestione dell'uso del suolo sono previste nel prossimo futuro, e abbiamo ritenuto importante confrontare la risposta della temperatura ai cambiamenti estremi della copertura del suolo, " disse Francesco Cherubini, un professore nel programma di ecologia industriale di NTNU, e primo autore dello studio. "Le decisioni sull'uso del suolo sono spesso prese a livello subnazionale dalle autorità regionali, e le proiezioni regionali degli effetti della temperatura e delle precipitazioni dei cambiamenti della copertura del suolo possono aiutare a massimizzare le possibili sinergie delle politiche di mitigazione e adattamento del clima, dal locale al globale”.

Futuri cambiamenti estremi nell'uso del suolo non sono così improbabili come si potrebbe pensare. Mentre la popolazione mondiale continua a crescere, più terra sarà sotto pressione per produrre cibo.

In alternativa, la domanda di colture per i biocarburanti potrebbe anche determinare il tipo di vegetazione coltivata e dove.

Una visione futura di come potrebbe essere il mondo, denominati Percorsi Socio-economici Condivisi, stima che le aree forestali globali potrebbero cambiare da circa 500 milioni di ettari fino a + 1000 milioni di ettari nel 2100, con tra i 200 ei 1500 milioni di ettari di terreno necessari per coltivare colture bioenergetiche. Infatti, l'estremità superiore di questa gamma potrebbe essere realizzata nell'ambito degli obiettivi di mitigazione dei cambiamenti climatici più ambiziosi.

I cambiamenti nell'uso del suolo possono avere un effetto complicato sulle temperature locali e regionali. Quando la copertura del suolo è alterata, cambia la quantità di acqua trattenuta dal suolo o persa per evaporazione. Può anche influenzare la quantità di luce solare riflessa dal terreno, che gli scienziati chiamano albedo.

I ricercatori sapevano che altri studi avevano mostrato effetti contraddittori, in particolare dalla deforestazione. Alcuni hanno dimostrato che la deforestazione ha ridotto la temperatura dell'aria vicino alla superficie del suolo, e aumento delle temperature estreme giornaliere e del numero di giorni caldi in estate. Altri studi hanno riscontrato un aumento del verificarsi di estati calde e secche.

Ma quando i ricercatori hanno eseguito il loro modello per vedere cosa sarebbe successo se la terra fosse stata deforestata, hanno riscontrato un leggero raffreddamento annuale su tutta la regione, ma grandi differenze a livello locale.

Il loro modello ha mostrato che quando le foreste sono state sostituite da terra nuda, le temperature si sono raffreddate di appena -0.06 ? regionale. Il raffreddamento era leggermente maggiore (-0,13? a livello regionale) se i ricercatori presumevano che le foreste fossero sostituite da vegetazione erbacea. In alcune località, il raffreddamento può superare valori medi di -1 C.

Da soli, questi cambiamenti regionali potrebbero non sembrare molto. Ma quando i ricercatori hanno esaminato più da vicino come questi cambiamenti sono stati distribuiti nella regione, hanno scoperto che c'era un raffreddamento nella parte settentrionale e orientale della regione, e un effetto di riscaldamento nell'Europa occidentale e centrale. Hanno anche scoperto che la deforestazione ha portato a un aumento delle temperature estreme estive.

"Il raffreddamento regionale dovuto alla deforestazione potrebbe sembrare controintuitivo, ma è il risultato dell'interazione tra molti processi fisici diversi. Per esempio, gli alberi tendono a mascherare la superficie terrestre e ad aumentare la quantità di energia solare che non viene riflessa nello spazio ma viene conservata nella biosfera per riscaldare il clima, " ha detto Bo Huang, un postdoc nel programma di ecologia industriale che è stato uno dei coautori del documento. "Ciò vale in particolare per le aree colpite dalla copertura nevosa stagionale, perché le aree di terra aperte coperte dalla neve sono molto più riflettenti delle foreste innevate".

I ricercatori hanno riscontrato un raffreddamento medio annuo in tutta Europa, ma con un chiaro andamento latitudinale e variabilità stagionale. Nonostante gli effetti di raffreddamento medi, hanno scoperto che la deforestazione tende ad aumentare le temperature locali in estate, e aumentare la frequenza degli eventi di caldo estremo.

Quando i ricercatori hanno eseguito il loro modello per vedere cosa sarebbe successo se i terreni coltivati ​​fossero stati sostituiti da foreste sempreverdi o decidue, hanno riscontrato un riscaldamento generale in vaste aree d'Europa, con un riscaldamento regionale medio di 0,15 ? quando il passaggio è stato alle foreste sempreverdi e 0,13 ? se il passaggio fosse alle foreste decidue.

Proprio come nell'esperimento mentale sulla deforestazione, i ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti erano più forti su scala locale, fino a 0,9 °C in alcuni punti. E l'entità e l'importanza del riscaldamento sono gradualmente aumentate alle alte latitudini e nella parte orientale della regione. Le aree dell'Europa occidentale hanno effettivamente mostrato un leggero raffreddamento.

Cherubini afferma che capire come i cambiamenti della vegetazione regionale si svolgono a livelli più locali è importante poiché i decisori considerano le politiche di gestione del territorio per mitigare o adattarsi ai cambiamenti climatici.

"È importante aumentare la nostra conoscenza delle interazioni terra-clima, perché molte delle nostre possibilità di raggiungere obiettivi di stabilizzazione a bassa temperatura dipendono fortemente da come gestiamo le nostre risorse territoriali, "Ha detto Cherubini. "Abbiamo bisogno di più ricerca per convalidare ulteriormente e migliorare la risoluzione delle proiezioni sul cambiamento climatico regionale, poiché sono strumentali alla progettazione e attuazione delle migliori strategie di gestione del territorio alla luce della mitigazione o dell'adattamento ai cambiamenti climatici".