Precipitazioni associate alla zona di convergenza intertropicale (ITCZ), la cintura degli alisei convergenti e dell'aria crescente che circonda la Terra vicino all'Equatore, colpisce la sicurezza alimentare e idrica di circa 1 miliardo di persone in tutto il mondo. Comprendono circa l'11% della popolazione brasiliana, concentrati in quattro stati della regione nord-orientale:Rio Grande do Norte, Ceará, Piaui, e Maranhao. Ampie aree di questi stati hanno un clima semi-arido, e circa la metà di tutte le loro precipitazioni annuali avviene in soli due mesi (marzo e aprile), quando la fascia delle piogge tropicali raggiunge la sua posizione più meridionale, nel nord della regione nord-orientale. Durante il resto dell'anno, la fascia delle piogge tropicali si sposta più a nord. Per esempio, è responsabile del picco di precipitazioni nella regione costiera del Venezuela in luglio e agosto.

Proiettare il comportamento futuro delle precipitazioni in aree semiaride come queste è fondamentale affinché la società sia in grado di anticipare possibili cambiamenti negli schemi delle precipitazioni dovuti ai cambiamenti climatici in corso. Uno studio di Cristiano Chiessi, professore all'Università di San Paolo (USP) in Brasile, e collaboratori mostra che le precipitazioni nel nord della regione nord-orientale del Brasile sono diminuite sistematicamente negli ultimi 5, 000 anni, contrariamente a un importante paradigma in paleoclimatologia. Questa visione rivista di ciò che è accaduto in passato aiuta a produrre uno scenario più realistico per ciò che potrebbe accadere in futuro.

Un articolo sullo studio è pubblicato su Paleoceanografia e Paleoclimatologia . Lo studio è stato sostenuto da FAPESP.

"Secondo il paradigma prevalente, la fascia delle piogge tropicali è migrata verso sud negli ultimi 5, 000 anni. La nostra ricerca suggerisce invece che il suo intervallo di oscillazione latitudinale si sia contratto, in modo che ora oscilli all'interno di una banda più stretta, "Chiessi ha detto ad Agência FAPESP.

Informazioni preziose sulle risposte del sistema climatico alle diverse condizioni sono registrate nei sedimenti geologici depositati sul fondo del mare. Lo studio coinvolge tre indicatori indipendenti di precipitazioni derivanti da sedimenti raccolti lungo la foce del Parnaíba al confine Piauí-Maranhão.

"Abbiamo analizzato il rapporto tra i livelli degli elementi chimici titanio e calcio. Il titanio proviene dall'erosione delle rocce continentali, mentre il calcio proviene dai gusci degli organismi marini, " ha detto Chiessi. "Abbiamo anche stimato la velocità con cui i sedimenti continentali si sono accumulati sul fondo del mare, e la composizione degli isotopi di idrogeno nella cera vegetale continentale trovata nei sedimenti marini. Questi tre set di dati, insieme alla nostra analisi dei risultati del modello climatico numerico, ha indicato la contrazione della fascia delle piogge tropicali negli ultimi 5, 000 anni, piuttosto che la migrazione verso sud suggerita."

Lo studio mostra anche che la distribuzione della temperatura superficiale nei due emisferi è un fattore chiave nella posizione della fascia delle piogge tropicali, anche in contrasto con il paradigma prevalente.

"Secondo il paradigma, la migrazione verso sud della fascia delle piogge tropicali era dovuta ad un graduale aumento della radiazione ricevuta dal Sole dall'emisfero australe durante l'estate. Nell'emisfero settentrionale è avvenuto il contrario, ostacolando sempre più la migrazione verso nord della fascia delle piogge tropicali. Però, la nostra attenzione è stata attirata su due punti deboli di questo modello, "Chiessi ha detto. "La prima era l'ipotesi che la posizione della cintura di pioggia fosse determinata dalla distribuzione della temperatura superficiale in entrambi gli emisferi, che non rispondono necessariamente in maniera lineare alla distribuzione della radiazione solare. In secondo luogo, le prove a sostegno del paradigma si trovavano quasi esclusivamente nell'emisfero settentrionale. Non c'erano prove della migrazione nell'emisfero australe".

Sebbene la radiazione solare abbia subito i cambiamenti descritti, proseguì, le risposte negli emisferi erano diverse a causa della differenza nell'area dei continenti e degli oceani in ciascuno di essi (i continenti rispondono più velocemente degli oceani ai cambiamenti della radiazione solare). "E' quindi necessario rivedere il paradigma che ha influenzato la paleoclimatologia per due decenni, " Egli ha detto.

I modelli climatici numerici suggeriscono che entro la fine di questo secolo l'intervallo di oscillazione latitudinale della fascia delle piogge tropicali si contrarrà, riducendo ulteriormente le precipitazioni nella parte settentrionale della regione nord-orientale del Brasile, con conseguenze sociali e ambientali potenzialmente gravi. Però, se la circolazione rovesciata dell'Atlantico meridionale (AMOC) diventa significativamente più debole, raggiungendo il punto di svolta previsto in un altro studio di Chiessi, il riscaldamento dell'Atlantico meridionale supererà quello dell'Atlantico settentrionale, costringendo la cintura di pioggia verso sud. "Ciò avrebbe conseguenze negative in varie parti del mondo. In Brasile, però, impedirebbe una diminuzione ancora maggiore delle precipitazioni nella porzione settentrionale del Nordest, " Egli ha detto.