In un articolo di revisione pubblicato sulla rivista Scienza , un gruppo di esperti climatici sostiene l'inclusione dei dati paleoclimatici nello sviluppo di modelli climatici. Tali modelli sono utilizzati a livello globale per valutare gli impatti delle emissioni di gas serra causate dall'uomo, prevedere scenari per il clima futuro e proporre strategie di mitigazione.

Un team internazionale di scienziati del clima suggerisce che i centri di ricerca di tutto il mondo che utilizzano modelli numerici per prevedere i futuri cambiamenti climatici dovrebbero includere simulazioni di climi passati nella loro valutazione e dichiarazione delle prestazioni del loro modello.

"Esortiamo la comunità degli sviluppatori di modelli climatici a prestare attenzione al passato e a coinvolgerla attivamente nella previsione del futuro, "ha detto Jessica Tierney, l'autore principale del documento e professore associato presso il Dipartimento di geoscienze dell'Università dell'Arizona. "Se il tuo modello è in grado di simulare accuratamente i climi del passato, probabilmente farà un lavoro molto migliore per ottenere gli scenari futuri giusti."

Man mano che maggiori e migliori informazioni diventano disponibili sui climi nella lontana storia della Terra, risalendo a molti milioni di anni prima che esistessero gli umani, i climi del passato diventano sempre più importanti per migliorare la nostra comprensione di come gli elementi chiave del sistema climatico sono influenzati dai livelli di gas serra, secondo gli autori dello studio. A differenza dei record climatici storici, che in genere risalgono solo a un secolo o due - un semplice battito di ciglia nella storia del clima del pianeta - i paleoclimi coprono una gamma molto più ampia di condizioni climatiche che possono informare i modelli climatici in modi in cui i dati storici non possono. Questi periodi nel passato della Terra abbracciano un'ampia gamma di temperature, modelli di precipitazione e distribuzione della calotta glaciale.

"I climi del passato dovrebbero essere usati per valutare e mettere a punto i modelli climatici, " Ha detto Tierney. "Guardare al passato per informare il futuro potrebbe aiutare a ridurre le incertezze che circondano le proiezioni dei cambiamenti di temperatura, lastre di ghiaccio, e il ciclo dell'acqua».

Tipicamente, gli scienziati del clima valutano i loro modelli con i dati delle registrazioni meteorologiche storiche, come misurazioni satellitari, temperature della superficie del mare, velocità del vento, copertura nuvolosa e altri parametri. Gli algoritmi del modello vengono quindi regolati e sintonizzati fino a quando le loro previsioni non combaciano con i record climatici osservati. Così, se una simulazione al computer produce un clima storicamente accurato sulla base delle osservazioni fatte durante quel periodo, si ritiene opportuno prevedere il clima futuro con ragionevole accuratezza.

"Troviamo che molti modelli si comportano molto bene con climi storici, ma non così bene con i climi del passato geologico della Terra, "Ha detto Tierney.

Uno dei motivi delle discrepanze sono le differenze nel modo in cui i modelli calcolano gli effetti delle nuvole, che è una delle grandi sfide nella modellazione climatica, ha detto Tierney. Tali differenze fanno sì che diversi modelli divergano l'uno dall'altro in termini di ciò che gli scienziati del clima chiamano sensibilità climatica:una misura di quanto fortemente il clima della Terra risponde a un raddoppio delle emissioni di gas serra.

Alcuni dei modelli di ultima generazione che verranno utilizzati per il prossimo rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change, o IPCC, hanno una maggiore sensibilità climatica rispetto alle iterazioni precedenti, Tierney ha spiegato.

"Ciò significa che se si raddoppiano le emissioni di anidride carbonica, producono più riscaldamento globale rispetto alle loro controparti precedenti, quindi la domanda è:quanta fiducia abbiamo in questi nuovi modelli molto sensibili?"

Tra i rapporti IPCC, che in genere vengono rilasciati ogni otto anni, i modelli climatici vengono aggiornati sulla base degli ultimi dati di ricerca.

"I modelli diventano più complessi, e in teoria, migliorano, ma cosa significa?" disse Tierney. "Vuoi sapere cosa succede in futuro, quindi vuoi essere in grado di fidarti del modello per quanto riguarda ciò che accade in risposta a livelli più elevati di anidride carbonica".

Sebbene non vi sia alcun dibattito nella comunità scientifica del clima sul consumo umano di combustibili fossili che spinga la Terra verso uno stato più caldo per il quale non ci sono precedenti storici, modelli diversi generano previsioni diverse. Alcuni prevedono un aumento fino a 6 gradi Celsius entro la fine del secolo.

Tierney ha detto che mentre l'atmosfera terrestre ha registrato concentrazioni di anidride carbonica molto più alte del livello odierno di circa 400 parti per milione, non c'è tempo nella documentazione geologica che corrisponda alla velocità con cui gli esseri umani stanno contribuendo alle emissioni di gas serra.

Nella carta, gli autori hanno applicato modelli climatici a diversi noti estremi climatici passati dalla documentazione geologica. Il più recente clima caldo che offre uno sguardo al futuro si è verificato circa 50 milioni di anni fa durante l'epoca dell'Eocene, ha detto Tierney. L'anidride carbonica globale era a 1, 000 parti per milione a quel tempo e non c'erano grandi lastre di ghiaccio.

"Se non riduciamo le emissioni, siamo diretti verso la CO . simile all'Eocene ₂ livelli entro il 2100, "Ha detto Tierney.

Gli autori discutono dei cambiamenti climatici fino al periodo Cretaceo, circa 90 milioni di anni fa, quando i dinosauri dominavano ancora la Terra. Quel periodo mostra che il clima può diventare ancora più caldo, uno scenario che Tierney ha descritto come "ancora più spaventoso, " con livelli di anidride carbonica fino a 2, 000 parti per milione e gli oceani caldi come una vasca da bagno.

"La chiave è CO ₂ , " Ha detto Tierney. "Ogni volta che vediamo prove di clima caldo nella documentazione geologica, CO ₂ è anche alto».

Alcuni modelli sono molto migliori di altri nel produrre i climi visti nella documentazione geologica, che sottolinea la necessità di testare i modelli climatici contro i paleoclima, hanno detto gli autori. In particolare, i climi caldi del passato come l'Eocene evidenziano il ruolo che le nuvole svolgono nel contribuire a temperature più calde in presenza di maggiori livelli di anidride carbonica.

"Esortiamo la comunità climatica a testare presto i modelli sui paleoclimi, mentre i modelli sono in fase di sviluppo, piuttosto che dopo, che tende ad essere la pratica corrente, " Ha detto Tierney. "Cose apparentemente piccole come le nuvole influenzano il bilancio energetico della Terra in modi importanti e possono influenzare le temperature prodotte dal modello per l'anno 2100".