A dicembre 2018, i meteorologi hanno annunciato un'alta probabilità che questo inverno porterà El Niño, che si verifica quando le acque del Pacifico insolitamente calde creano cambiamenti nei modelli meteorologici in tutto il mondo. Il fenomeno provoca prevedibili fluttuazioni di temperatura, venti e piogge, e può essere un indicatore importante per i raccolti. Ma cosa sappiamo veramente di El Niño al di là dei tempi contemporanei? Quanta della sua variabilità è naturale rispetto a quella influenzata dall'uomo?

Studiare i modelli meteorologici nel tempo è il primo passo per comprendere gli eventi attuali e come possono rispondere in un mondo in via di riscaldamento. Per meglio attribuire e anticipare i cambiamenti nel sistema climatico, I ricercatori di Stanford hanno guardato oltre la storia recente di El Niño, utilizzando i dati acquisiti nelle barriere coralline per ricostruire eventi passati. In uno di questi studi, scienziati della School of Earth di Stanford, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) ha analizzato i dati sugli isotopi stabili di un nucleo di 492 anni prelevato da un singolo corallo Porites, il nucleo di corallo più lungo mai raccolto. Il centro, recuperato vicino a Ta'u nelle Samoa americane nel Pacifico meridionale, fornisce informazioni sui cambiamenti nell'estensione geografica e nell'intensità degli eventi di El Niño e La Niña nel tempo.

Stanford Earth ha parlato con l'autore principale Neil Tangri, uno studente laureato con il professore di scienze del sistema terrestre Rob Dunbar, sulle implicazioni di ciò che hanno appreso sbirciando indietro attraverso la storia in quel nucleo.

Quali sono gli elementi di El Niño e La Niña e come ci influenzano?

El Niño è un fenomeno che si verifica ogni due-otto anni quando le acque della Piscina Calda del Pacifico Occidentale si spostano verso est attraverso il Pacifico equatoriale, creando anomalie della temperatura superficiale del mare anormalmente caldo nel Pacifico tropicale orientale. Mentre si muovono, portano con sé una regione di aria calda che sale accompagnata da forti piogge. Ciò ha effetti a catena sulla circolazione atmosferica globale che poi causano siccità in Australia e Indonesia, tempo umido lungo la costa occidentale delle Americhe, ridotta formazione di uragani atlantici e altro ancora. La Niña vede la piscina calda e i fenomeni associati spostarsi più a ovest e tende ad essere meno drammatico di El Niño.

Non tutti gli eventi di El Niño sono uguali, però. Il modello spaziale di El Niño è importante per il modo in cui influisce sulle diverse regioni del mondo. Per esempio, Il fallimento del monsone indiano è associato agli eventi di El Niño nel Pacifico centrale, mentre gli inverni piovosi in California sono guidati più da El Niño del Pacifico orientale.

Cosa è stato sorprendente delle tue scoperte?

Il corallo Ta'u ha rivelato alcune sorprese. Uno è che l'"impronta" degli eventi di El Niño si è ridotta nel corso del XX secolo. In altre parole, il cuneo triangolare del Pacifico che si riscalda quando accade un El Niño si è ridotto verso l'equatore e la costa del Sud America. È difficile sapere se questo restringimento nell'estensione dell'area è correlato all'intensità o alla frequenza. Tornando più indietro nel tempo, il corallo Ta'u ha registrato grandi oscillazioni nell'attività di El Niño, ma è difficile dire se ciò sia dovuto a grandi cambiamenti nell'intensità di El Niño o perché l'impronta si è ridotta e cresciuta. Questa è la scienza di base – comprendere la gamma di variabilità naturale e forzata del sistema – e migliora la nostra comprensione del sistema climatico globale.

Perché è importante comprenderli da una prospettiva storica?

Poiché El Niño – e in misura minore La Niña – è associato a molti fenomeni meteorologici estremi, è importante sapere come cambieranno durante il riscaldamento globale. El Niño diventerà più o meno frequente, più o meno intenso o cambiamento nel suo schema spaziale? Ci sono buone ragioni fisiche per supportare uno di questi risultati e non sappiamo in che modo si sposterà l'equilibrio delle forze. Guardando al passato recente, possiamo comprendere meglio la gamma di variabilità naturale di El Niño e avere un'idea di come ha risposto a piccoli cambiamenti nel sistema climatico, come la variazione dei livelli di CO2 nell'atmosfera.

I coralli sono registratori naturali di variabili ambientali, come la temperatura della superficie del mare, che sono colpiti da El Niño. Le lunghe registrazioni ci permettono di capire meglio come è cambiato El Niño nel passato e come sta cambiando nel presente.

In che modo il corallo può parlarci dei modelli meteorologici passati?

Man mano che i coralli crescono, depositano un esoscheletro di carbonato di calcio in strati annuali. Contando gli strati dal presente, possiamo ottenere una precisione mensile della data in cui l'esoscheletro è stato depositato. Quindi analizziamo le proprietà chimiche di questo esoscheletro per ricostruire la temperatura e la salinità della superficie del mare nel momento in cui il corallo è cresciuto.

Nella maggior parte dei tropici, i dati strumentali della temperatura risalgono solo alla seconda guerra mondiale al più presto, e i dati strumentali sulla salinità risalgono agli anni '80. Quindi un multi-secolo, la registrazione mensile di queste variabili ci dice molto su come si è comportato l'oceano.