Le particelle di fumo secolari conservate nel ghiaccio rivelano un passato infuocato nell'emisfero australe e gettano nuova luce sugli impatti futuri del cambiamento climatico globale, secondo una nuova ricerca pubblicata in Progressi scientifici .

"Finora, l'entità dell'attività antincendio passata, e quindi la quantità di fumo nell'atmosfera preindustriale, non è stato ben caratterizzato, " disse Pengfei Liu, un ex studente laureato e borsista post-dottorato presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e primo autore dell'articolo. "Questi risultati sono importanti per comprendere l'evoluzione del cambiamento climatico dal 1750 fino ad oggi, e per prevedere il clima futuro."

Una delle maggiori incertezze quando si tratta di prevedere gli impatti futuri dei cambiamenti climatici è la velocità con cui le temperature superficiali aumenteranno in risposta all'aumento dei gas serra. La previsione di queste temperature è complicata poiché implica il calcolo degli effetti concorrenti di riscaldamento e raffreddamento nell'atmosfera. I gas serra intrappolano il calore e riscaldano la superficie del pianeta mentre le particelle di aerosol nell'atmosfera dai vulcani, gli incendi e altre forme di combustione raffreddano il pianeta bloccando la luce solare o seminando la copertura nuvolosa. Comprendere quanto la temperatura superficiale sia sensibile a ciascuno di questi effetti e come interagiscono è fondamentale per prevedere l'impatto futuro del cambiamento climatico.

Molti dei modelli climatici odierni si basano sui livelli passati di gas serra e aerosol per convalidare le loro previsioni per il futuro. Ma c'è un problema:mentre i livelli preindustriali di gas serra sono ben documentati, la quantità di aerosol di fumo nell'atmosfera preindustriale non lo è.

Per modellare il fumo nell'emisfero australe preindustriale, il team di ricerca ha guardato all'Antartide, dove le particelle di fumo intrappolate nel ghiaccio emesse dagli incendi in Australia, Africa e Sudamerica. Scienziati del nucleo di ghiaccio e coautori dello studio, Joseph McConnell e Nathan Chellman del Desert Research Institute in Nevada, fuliggine misurata, un componente chiave del fumo, depositato in una serie di 14 carote di ghiaccio provenienti da tutto il continente, molti forniti da collaboratori internazionali.

"La fuliggine depositata nel ghiaccio del ghiacciaio riflette direttamente le passate concentrazioni atmosferiche, quindi le carote di ghiaccio ben datate forniscono le registrazioni a lungo termine più affidabili, " ha detto McConnell.

Quello che hanno trovato era inaspettato.

"Mentre la maggior parte degli studi ha ipotizzato che nell'era preindustriale si verificassero meno incendi, le carote di ghiaccio suggerivano un passato molto più ardente, almeno nell'emisfero australe, " disse Loretta Mickley, Senior Research Fellow in Chemistry-Climate Interactions presso SEAS e autore senior dell'articolo.

Per tenere conto di questi livelli di fumo, i ricercatori hanno eseguito simulazioni al computer che tengono conto sia degli incendi boschivi che delle pratiche di combustione delle popolazioni indigene.

"Le simulazioni al computer del fuoco mostrano che l'atmosfera dell'emisfero australe avrebbe potuto essere molto fumosa nel secolo prima della rivoluzione industriale. Le concentrazioni di fuliggine nell'atmosfera erano fino a quattro volte maggiori di quelle suggerite da studi precedenti. La maggior parte di questo è stato causato da una diffusa e il rogo regolare praticato dalle popolazioni indigene nel periodo precoloniale, "ha detto Jed Kaplan, Professore Associato presso l'Università di Hong Kong e coautore dello studio.

Questo risultato concorda con le registrazioni delle carote di ghiaccio che mostrano anche che la fuliggine era abbondante prima dell'inizio dell'era industriale ed è rimasta relativamente costante per tutto il XX secolo. La modellazione suggerisce che quando cambia l'uso del suolo diminuisce l'attività del fuoco, le emissioni dell'industria sono aumentate.

Cosa significa questa scoperta per le future temperature superficiali?

Sottovalutando l'effetto di raffreddamento delle particelle di fumo nel mondo preindustriale, i modelli climatici potrebbero aver sovrastimato l'effetto di riscaldamento dell'anidride carbonica e di altri gas serra per tenere conto degli aumenti osservati delle temperature superficiali.

"Gli scienziati del clima sanno che la generazione più recente di modelli climatici ha sovrastimato la sensibilità della temperatura superficiale ai gas serra, ma non sappiamo perché o di quanto, " ha detto Liu. "Questa ricerca offre una possibile spiegazione".

"Chiaramente il mondo si sta riscaldando, ma la domanda chiave è quanto velocemente si riscalderà mentre le emissioni di gas serra continuano ad aumentare. Questa ricerca ci consente di perfezionare le nostre previsioni andando avanti, " disse Mickley.