Un nuovo studio dei ricercatori sul clima dell'Università del Michigan conclude che alcuni dei modelli climatici di ultima generazione potrebbero essere eccessivamente sensibili agli aumenti di anidride carbonica e quindi proiettare un riscaldamento futuro irrealisticamente alto.

In una lettera prevista per la pubblicazione il 30 aprile sulla rivista Cambiamenti climatici naturali , i ricercatori affermano che le proiezioni di uno dei modelli principali, noto come CESM2, non sono supportati da prove geologiche di un precedente periodo di riscaldamento di circa 50 milioni di anni fa.

I ricercatori hanno utilizzato il modello CESM2 per simulare le temperature durante l'Eocene inferiore, un tempo in cui le foreste pluviali prosperavano nei tropici del Nuovo Mondo, secondo testimonianze fossili.

Ma il modello CESM2 ha proiettato temperature del suolo dell'Eocene inferiore superiori a 55 gradi Celsius (131 F) ai tropici, che è molto più alta della tolleranza alla temperatura della fotosintesi delle piante, in conflitto con le prove fossili. In media in tutto il mondo, il modello prevedeva temperature superficiali di almeno 6 C (11 F) più calde delle stime basate su prove geologiche.

"Alcuni dei modelli più recenti utilizzati per fare previsioni future potrebbero essere troppo sensibili agli aumenti dell'anidride carbonica atmosferica e quindi prevedere un riscaldamento eccessivo, " ha detto Chris Poulsen degli U-M, un professore del Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente dell'UM e uno dei tre autori dello studio.

Gli altri autori sono il ricercatore post-dottorato Jiang Zhu e Bette Otto-Bliesner del Centro nazionale per la ricerca atmosferica. Dicono che il loro studio mostra come le prove geologiche possono essere utilizzate per confrontare i modelli climatici e le previsioni del riscaldamento futuro.

Il nuovo studio si concentra su un parametro climatico chiave chiamato sensibilità climatica di equilibrio, o EC. L'ECS si riferisce al cambiamento a lungo termine della temperatura globale che risulterebbe da un raddoppio prolungato, della durata di centinaia o migliaia di anni, dell'anidride carbonica che intrappola il calore al di sopra del livello di base preindustriale di 285 parti per milione.

L'attuale livello di CO2 è di circa 410 ppm, e gli scienziati del clima affermano che le concentrazioni atmosferiche potrebbero raggiungere 1, 000 ppm entro l'anno 2100 se non si fa nulla per limitare le emissioni di carbonio dalla combustione di combustibili fossili.

Per decenni, la maggior parte dei migliori modelli climatici prevedeva una sensibilità climatica all'equilibrio di circa 3 gradi Celsius (5,4 F), con un intervallo da 1,5 a 4,5 C (da 2,7 a 8,1 F).

Ma questo è cambiato di recente con alcuni dei più recenti modelli climatici che partecipano al CMIP6. Il Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) è uno sforzo coordinato a livello internazionale tra istituzioni di scienze del clima, ed è ora alla sua sesta fase. Il prossimo rapporto di valutazione dell'autorevole Intergovernmental Panel on Climate Change, che scade il prossimo anno, si affiderà ai modelli CMIP6.

Dieci dei 27 modelli CMIP6 hanno una sensibilità climatica all'equilibrio superiore a 4,5 C (8,1 F), il che significa che sono più sensibili agli aumenti di CO2 rispetto alla maggior parte dei modelli della generazione precedente. Il modello CESM2 (Community Earth System Model, la versione 2) testata dal team di ricerca guidato da U-M è uno di quei modelli CMIP6 e ha una sensibilità climatica all'equilibrio di 5,3 C (9,5 F).

Il predecessore del CESM2, il modello CESM1.2, ha fatto un ottimo lavoro nel simulare le temperature durante l'inizio dell'Eocene, secondo i ricercatori. Ha una sensibilità climatica di equilibrio di 4,2 C (7,6 F).

"Il nostro studio implica che la sensibilità climatica del CESM2 di 5,3 °C è probabilmente troppo alta. Ciò significa che anche la sua previsione del riscaldamento futuro in uno scenario ad alto contenuto di CO2 sarebbe troppo alta, " disse Zhu, primo autore del Cambiamenti climatici naturali lettera.

"Capire se l'elevata sensibilità climatica nei modelli CMIP6 è realistica è di enorme importanza per noi per anticipare il riscaldamento futuro e per fare piani di adattamento, ", ha affermato Otto-Bliesner di NCAR.

Le simulazioni del team dell'Eocene inferiore hanno incorporato le ultime ricostruzioni del paleoclima e hanno incluso dati sulla paleogeografia, copertura vegetale e proprietà della superficie terrestre. Le ricostruzioni dei livelli di anidride carbonica atmosferica di quel periodo sono precedenti alle registrazioni delle carote di ghiaccio e si basano su proxy geochimici e paleobotanici.

Il quinto rapporto di valutazione del gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico, concluso nel 2014, ha affermato che l'aumento della temperatura superficiale globale entro la fine del 21° secolo dovrebbe superare 1,5°C rispetto al periodo dal 1850 al 1900 per la maggior parte degli scenari di emissioni, ed è probabile che superi i 2,0 C per alcuni scenari di emissioni.

Le proiezioni in tale valutazione si basavano sulla precedente generazione di modelli CMIP, noti come modelli CMIP5. I nuovi modelli CMIP6 porteranno probabilmente a proiezioni di un riscaldamento ancora maggiore. L'obiettivo a lungo termine della temperatura dell'accordo sul clima di Parigi è di mantenere l'aumento della temperatura media globale ben al di sotto dei 2 C rispetto ai livelli preindustriali e di proseguire gli sforzi per limitare l'aumento a 1,5 C.