Entro il 2050, gli Stati Uniti saranno probabilmente esposti a un numero maggiore di eventi climatici estremi, comprese le ondate di calore più frequenti, siccità più lunghe e inondazioni più intense, che possono comportare maggiori rischi per la salute umana, stabilità dell'ecosistema ed economie regionali.

Questo potenziale futuro è stata la conclusione che un team di ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory del Department of Energy, Università tecnica di Istanbul, La Stanford University e il National Center for Atmospheric Research hanno raggiunto utilizzando il supercomputer Titan ora dismesso dell'ORNL per calcolare le traiettorie di nove tipi di eventi climatici estremi. Il team ha basato questi calcoli sull'indice dei centri nazionali per l'informazione ambientale degli estremi climatici della National Oceanic and Atmospheric Administration, o CEI.

Precedenti studi hanno dimostrato l'impatto che un singolo tipo di estremo, come la temperatura o le precipitazioni, potrebbe avere su ampie zone climatiche negli Stati Uniti. Tuttavia, questo team ha stimato le conseguenze combinate di molti diversi tipi di estremi simultaneamente e ha condotto la propria analisi a livello di contea, un approccio unico che ha fornito proiezioni climatiche regionali e nazionali senza precedenti che hanno identificato le aree e i gruppi di popolazione che hanno maggiori probabilità di affrontare tali difficoltà. I risultati di questa ricerca sono pubblicati in Il futuro della terra .

"Abbiamo calcolato l'esposizione della popolazione su una scala di 1 chilometro, che non era mai stato fatto prima, per fornire stime più precise, " disse Moetasim Ashfaq, uno scienziato computazionale climatico presso l'ORNL.

Il team ha combinato un insieme di modelli climatici ad alta risoluzione, Stime CEI per varie categorie climatiche estreme, e proiezioni demografiche future al fine di simulare molteplici scenari forniti dal Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici, o IPCC. Il team ha basato una di queste simulazioni su uno scenario chiamato Representation Concentration Pathway 8.5, che considera come possono evolvere le condizioni climatiche se le emissioni di gas serra continuano ad aumentare senza intervento.

Secondo le stime dei ricercatori, in media, più di 47 milioni di persone in tutto il paese sono esposte ogni anno a condizioni climatiche estreme, e questa esposizione della popolazione è aumentata negli ultimi decenni. Si aspettano che la tendenza prevalente continui e prevedono che il numero di persone esposte potrebbe raddoppiare entro il 2050, il che significa che una persona su tre sarebbe direttamente interessata. La crescita della popolazione prevista potrebbe aumentare ulteriormente l'esposizione.

Senza adeguarsi ad alcun cambiamento nelle abitudini della popolazione, questa maggiore esposizione potrebbe causare o esacerbare problemi di salute. Per esempio, le alte temperature possono peggiorare il sistema cardiovascolare, respiratorie e altre condizioni mediche. La siccità può aumentare il rischio di epidemie di malattie infettive riducendo la qualità dell'aria e contaminando l'acqua e le fonti di cibo.

Il calore estremo può anche ridurre i raccolti, sconvolgere le economie dipendenti dall'agricoltura. Inoltre, disastri naturali costosi e pericolosi come incendi e inondazioni improvvise possono lasciare gli alberi indifesi contro malattie e infestazioni di insetti che possono distruggere interi ecosistemi.

I ricercatori hanno analizzato i loro risultati confrontandoli con un "periodo di riferimento" contenente dati di simulazione storica dal 1980 al 2005, e hanno progettato le loro simulazioni per studiare i contributi umani alle proiezioni climatiche. Di conseguenza, le concentrazioni annuali di gas serra sono state allineate nelle simulazioni storiche e nelle osservazioni ma non lo sono state le occorrenze dei modi naturali osservati delle variazioni climatiche.

La mancanza di allineamento nelle modalità naturali dei cambiamenti climatici, combinato con la somiglianza tra le tendenze simulate e osservate nell'esposizione agli estremi climatici, ha aiutato il team a concludere che il comportamento umano potrebbe essere responsabile dell'aumento osservato dell'esposizione della popolazione agli estremi climatici negli Stati Uniti. Inoltre, questi risultati hanno migliorato la fiducia nel previsto raddoppio dell'esposizione della popolazione che il team prevede si verificherà nei prossimi 30 anni, a meno che i livelli di gas serra non vengano ridotti.

"Vedere la stessa tendenza al rialzo del numero di estremi climatici nelle nostre simulazioni e osservazioni storiche suggerisce fortemente che questi cambiamenti sono guidati dall'attività umana, " ha detto Ashfaq.

I ricercatori si stanno preparando a eseguire un'altra serie di simulazioni basate su nuovi scenari per il prossimo rapporto IPCC, e i loro dati esistenti sono già stati incorporati in altri studi.

"Questi sforzi collaborativi potrebbero scoprire come i vari estremi climatici influenzano determinate aree e aiutare a determinare i tipi di politiche e strategie di mitigazione che potrebbero essere necessarie per prevenire o ridurre i danni, " ha detto Ashfaq.