A concentrazioni di anidride carbonica atmosferica (CO2) sufficientemente elevate, La Terra potrebbe raggiungere un punto critico in cui le nuvole di strati marini diventano instabili e scompaiono, innescando un picco nel riscaldamento globale, secondo un nuovo studio di modellistica.

Questo evento, che potrebbe aumentare le temperature superficiali di circa 8 Kelvin (14 gradi Fahrenheit) a livello globale, può verificarsi a concentrazioni di CO2 superiori a 1, 200 parti per milione (ppm), secondo lo studio, che sarà pubblicato da Geoscienze naturali il 25 febbraio. Per riferimento, la concentrazione attuale è di circa 410 ppm e in aumento. Se il mondo continua a bruciare combustibili fossili al ritmo attuale, Il livello di CO2 della Terra potrebbe salire sopra 1, 200 ppm nel prossimo secolo.

"Penso e spero che i cambiamenti tecnologici rallenteranno le emissioni di carbonio in modo da non raggiungere effettivamente concentrazioni di CO2 così elevate. Ma i nostri risultati mostrano che ci sono pericolose soglie di cambiamento climatico di cui non eravamo a conoscenza, " dice Tapio Schneider di Caltech, Theodore Y. Wu Professore di Scienze e Ingegneria Ambientale e ricercatore senior presso il Jet Propulsion Laboratory, che Caltech gestisce per la NASA. Schneider, l'autore principale dello studio, osserva che 1, La soglia di 200 ppm è una stima approssimativa piuttosto che un numero fisso.

Lo studio potrebbe aiutare a risolvere un mistero di vecchia data in paleoclimatologia. Documenti geologici indicano che durante l'Eocene (circa 50 milioni di anni fa), l'Artico era libero dal gelo e ospitava coccodrilli. Però, secondo i modelli climatici esistenti, I livelli di CO2 dovrebbero superare 4, 000 ppm per riscaldare il pianeta abbastanza perché l'Artico sia così caldo. Questo è più del doppio della probabile concentrazione di CO2 durante questo periodo di tempo. Però, un picco di riscaldamento causato dalla perdita di strati di nubi potrebbe spiegare l'aspetto del clima di serra dell'Eocene.

I ponti di nuvole Stratus coprono circa il 20% degli oceani subtropicali e sono prevalenti nelle parti orientali di quegli oceani, ad esempio, al largo delle coste della California o del Perù. Le nuvole rinfrescano e ombreggiano la terra mentre riflettono la luce del sole che le colpisce di nuovo nello spazio. Ciò li rende importanti per la regolazione della temperatura della superficie terrestre. Il problema è che i movimenti turbolenti dell'aria che sostengono queste nuvole sono troppo piccoli per essere risolvibili nei modelli climatici globali.

Per aggirare l'impossibilità di risolvere le nuvole su scala globale, Schneider e i suoi coautori, Colleen Kaul e Kyle Pressel del Pacific Northwest National Laboratory, ha creato un modello in scala ridotta di una sezione atmosferica rappresentativa sopra un oceano subtropicale, simulando le nuvole e i loro movimenti turbolenti su questa macchia oceanica su supercomputer. Hanno osservato l'instabilità dei ponti nuvolosi seguita da un picco nel riscaldamento quando i livelli di CO2 superavano 1, 200 ppm. I ricercatori hanno anche scoperto che una volta svaniti i ponti di nuvole, non sono ricomparsi fino a quando i livelli di CO2 non sono scesi a livelli sostanzialmente inferiori al punto in cui si è verificata per la prima volta l'instabilità.

"Questa ricerca indica un punto cieco nella modellazione del clima, "dice Schneider, che attualmente guida un consorzio chiamato Climate Modeling Alliance (CliMA) nel tentativo di costruire un nuovo modello climatico. CliMA utilizzerà l'assimilazione dei dati e gli strumenti di apprendimento automatico per fondere le osservazioni della Terra e le simulazioni ad alta risoluzione in un modello che rappresenta le nuvole e altre importanti caratteristiche su piccola scala meglio dei modelli esistenti. Un uso del nuovo modello sarà quello di determinare con maggiore precisione il livello di CO2 al quale si verifica l'instabilità dei ponti di nuvole.