Negli ultimi dieci anni gli Stati Uniti occidentali hanno sperimentato siccità così intense che le descrizioni tecniche stanno diventando inadeguate. In molti posti, le condizioni stanno esplodendo "gravi, " attraverso "estremo, " fino alla "siccità eccezionale".

La siccità del 2018 a Four Corners, incentrata sull'incrocio tra Arizona, Utah, Colorado e New Mexico:mettono la regione nel profondo del rosso. Una primavera e un'estate anormalmente calde hanno indicato che il cambiamento climatico era chiaramente all'opera, ma questo era più o meno quanto la maggior parte delle persone poteva dire della situazione in quel momento.

Gli scienziati del clima del dipartimento di geografia dell'UC Santa Barbara hanno ora distillato quanto sia forte l'effetto del riscaldamento indotto dall'uomo su quell'evento. I loro risultati appaiono nel Bollettino dell'American Meteorological Society E' il numero annuale dedicato alla spiegazione degli eventi meteorologici estremi dell'anno precedente. Il team ha scoperto che dal 60 all'80% dell'aumento del potenziale di evaporazione della regione derivava dal solo riscaldamento indotto dall'uomo, che ha causato un ulteriore riscaldamento di 2 gradi Celsius.

"Sono rimasto davvero sbalordito da quanto sia grande l'effetto che abbiamo trovato con solo un riscaldamento di 2 gradi, " ha detto Chris Funk, direttore del Centro per i rischi climatici dell'università, uno scienziato del Geological Survey degli Stati Uniti e uno dei coautori dello studio.

"I risultati sono stati molto più pronunciati di quanto ci aspettassimo, " ha aggiunto l'autrice principale Emily Williams, uno studente di dottorato presso il Dipartimento di Geografia. Il suo lavoro si concentra sull'attribuzione end-to-end, che determina esattamente quanto uno specifico evento naturale è stato esacerbato dal cambiamento climatico, e quindi collega tali cambiamenti sia alle fonti di gas serra sia agli impatti del riscaldamento sulle persone e sugli ecosistemi. È un compito impegnativo che richiede modelli climatici sofisticati, database completi e lo sviluppo di nuove entusiasmanti scienze.

Williams voleva determinare fino a che punto la siccità dei Four Corners fosse esacerbata dal cambiamento climatico. Per rendere il compito più gestibile, ha limitato la portata della sua indagine all'aumento delle temperature. Williams ha eseguito due simulazioni sui principali modelli climatici; le prime temperature calcolate sotto il regime climatico precedente alla rivoluzione industriale, mentre il secondo lo faceva sotto corrente, cambiamento climatico indotto dall'uomo. Sottrarre le medie dalle due simulazioni le ha fornito una differenza di temperatura che potrebbe attribuire al riscaldamento indotto dall'uomo.

"Abbiamo scoperto che praticamente tutto ciò che ha reso questo l'anno più caldo mai registrato in quella regione era dovuto al cambiamento climatico, " lei disse.

Con quella conoscenza, Williams ha quindi deciso di determinare in che modo le temperature più elevate hanno influenzato l'aridità. Per questo, ha esaminato l'idrologia locale, principalmente manto nevoso e deflusso superficiale, e le condizioni agropastorali, circostanze legate alla coltivazione e all'allevamento del bestiame. Ha usato il verde della vegetazione per giudicare le condizioni agropastorali della regione.

L'aria più calda può trattenere più umidità dell'aria fredda. Così, all'aumentare delle temperature, l'aria diventa più assetata, ha spiegato Williams. E l'aria più assetata può aspirare più umidità dal terreno.

La differenza tra la quantità di acqua che l'aria può assorbire e la quantità che la terra può fornire è ciò che gli scienziati chiamano deficit di pressione di vapore. Quando la terra può fornire più di quanto l'aria possa contenere, come quando la temperatura dell'aria scende al minimo prima dell'alba, si ottiene la condensa, come la rugiada del primo mattino. D'altra parte, quando l'aria è più assetata della quantità di acqua che il terreno può fornire, tira l'umidità dalla terra asciugandola. L'aria più calda sui terreni asciutti sarà più assetata, portando a una più rapida doratura dei campi e del foraggio.

Gli scienziati hanno utilizzato un modello statistico per mettere in relazione la vegetazione verde con il deficit di pressione di vapore. Intuitivamente, temperature più calde causano condizioni di asciugatura, che ingialliscono la vegetazione. E così è stato. I risultati hanno indicato che il paesaggio sarebbe stato circa il 20% più verde quell'anno in assenza di cambiamenti climatici. Questa vegetazione più bruna si traduceva in raccolti scarsi e foraggi di bassa qualità; impatti associati a oltre 3 miliardi di dollari di perdite economiche, e interruzioni nelle vite e nei mezzi di sussistenza di centinaia di migliaia di nativi americani che si erano stabiliti nelle riserve della zona.

Il team ha anche esaminato quanto il manto nevoso della regione sia stato influenzato dalle temperature più elevate. Un robusto manto nevoso garantisce la disponibilità di acqua fino a tarda estate mentre si scioglie lentamente. Le temperature più elevate influenzano il manto nevoso in due modi:causano la caduta di più precipitazioni sotto forma di pioggia piuttosto che di neve, e fanno sciogliere la neve più velocemente e prima dell'anno, spiegarono Shraddhan e Shukla, un ricercatore associato nel dipartimento di geografia e un altro dei coautori del documento.

Gli scienziati hanno simulato le condizioni della neve nella regione con e senza cambiamenti climatici, mantenendo costanti le precipitazioni totali. Hanno scoperto che il manto nevoso di marzo sarebbe stato maggiore del 20% in assenza di cambiamenti climatici, anche se questo è stato l'anno con le precipitazioni più basse mai registrate per l'area. Si aspettano che l'effetto sarebbe stato ancora più pronunciato in un anno più piovoso.

Questi risultati sono una stima prudente dell'influenza del cambiamento climatico sulla siccità, secondo Williams. Per uno, lo studio ha considerato solo l'impatto che il riscaldamento indotto dall'uomo ha avuto sulle temperature. Il cambiamento climatico potrebbe anche aver influenzato le scarse precipitazioni della regione.

Cosa c'è di più, ci sono forti cicli di feedback tra l'atmosfera e la terra, che lo studio ha tralasciato. Quando l'aria assorbe tutta l'umidità disponibile nel terreno, evaporativo non può più raffreddare il terreno. Il risultato è un drammatico picco di temperatura del suolo, che aggrava la situazione.

Però, mantenendo la metodologia semplice, il team ha reso il compito più gestibile, le intuizioni più comprensibili e la tecnica più trasferibile. Hanno in programma di applicare l'approccio su anni più tipici nella regione dei Four Corners, così come alle regioni dell'Africa orientale che stanno vivendo un disagio simile.

I ricercatori hanno sottolineato l'urgenza di comprendere questi sistemi. "Questo non è un cambiamento climatico previsto, è attuale, " ha detto Williams.

"Ci sono cose che sono assolutamente certe che accadano a causa del cambiamento climatico, " Disse Funk. "E una cosa che è assolutamente certa è che la pressione del vapore di saturazione aumenterà."

"E questo in realtà aumenta l'intensità sia della siccità che delle inondazioni, " Ha aggiunto.

Quando una regione come i Four Corners sperimenta una siccità, uno più caldo, un'atmosfera più assetata può eliminare più rapidamente l'umidità del suolo limitata. D'altra parte, quando una regione umida, come Houston, sperimenta un evento di pioggia estrema, il caldo, i venti umidi che lo alimentano possono trattenere più acqua, potenzialmente causa di inondazioni catastrofiche.

"Il momento in cui tutti nel mondo capiranno questo è il momento in cui probabilmente inizieremo a fare qualcosa per il cambiamento climatico, "Ha detto Funk.