I ricercatori hanno utilizzato immagini satellitari per calcolare la copertura nuvolosa a lungo termine sulle regioni nell'intervallo di latitudine 30-45 gradi in base a come i diversi tipi di vegetazione interagiscono con il confine atmosferico. Hanno scoperto che le nuvole si formano più frequentemente sulle aree boschive e hanno un maggiore effetto di raffreddamento sull'atmosfera terrestre. In questa immagine, i punti neri rappresentano le aree boschive, mentre i punti verdi rappresentano praterie e altra vegetazione corta. Le aree sono ombreggiate dal più nuvoloso (bianco) al meno nuvoloso (marrone). Credito:Amilcare Porporato
Piantare alberi e ricostituire le foreste sono tra le soluzioni climatiche naturali più semplici e attraenti, ma l'impatto degli alberi sulla temperatura atmosferica è più complesso di quanto sembri.
Una domanda tra gli scienziati è se il rimboschimento di località di media latitudine come il Nord America o l'Europa potrebbe effettivamente rendere il pianeta più caldo. Le foreste assorbono grandi quantità di radiazione solare a causa della bassa albedo, che è la misura della capacità di una superficie di riflettere la luce solare. Ai tropici, la bassa albedo è compensata dal maggiore assorbimento di anidride carbonica da parte del denso, vegetazione per tutto l'anno. Ma nei climi temperati, la preoccupazione è che il calore intrappolato dal sole possa contrastare qualsiasi effetto di raffreddamento che le foreste fornirebbero rimuovendo l'anidride carbonica dall'atmosfera.
Ma un nuovo studio dei ricercatori dell'Università di Princeton ha scoperto che queste preoccupazioni potrebbero trascurare un componente cruciale:le nuvole. Riferiscono in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze che le formazioni nuvolose più dense associate alle aree boschive significano che la riforestazione sarebbe probabilmente più efficace nel raffreddare l'atmosfera terrestre di quanto si pensasse in precedenza.
"La cosa principale è che nessuno ha saputo se piantare alberi alle medie latitudini è un bene o un male a causa del problema dell'albedo, " ha detto l'autore corrispondente Amilcare Porporato, Thomas J. Wu '94 di Princeton, Professore di Ingegneria Civile e Ambientale e High Meadows Environmental Institute. "Mostriamo che se si considera che le nuvole tendono a formarsi più frequentemente sulle aree boschive, quindi piantare alberi su vaste aree è vantaggioso e dovrebbe essere fatto per scopi climatici".
Come sa chiunque abbia sentito passare una nuvola sul sole in una giornata calda, le nuvole diurne hanno un effetto di raffreddamento, anche se transitorio, sulla Terra. Oltre a bloccare direttamente il sole, le nuvole hanno un albedo alto, simile al ghiaccio e alla neve. Nuvole, però, sono notoriamente difficili da studiare e sono stati ampiamente scartati da molti studi che esaminano l'efficacia della mitigazione del cambiamento climatico naturale, compreso il rimboschimento, ha detto Porporato.
Considerare la riforestazione nel contesto della copertura nuvolosa, Porporato ha lavorato con l'autrice principale Sara Cerasoli, uno studente laureato di Princeton in ingegneria civile e ambientale, e Jun Ying, un assistente professore all'Università di Scienze e Tecnologie dell'Informazione di Nanchino, che in precedenza è stato borsista post-dottorato nel gruppo di ricerca di Porporato. Il loro lavoro è stato sostenuto dalla Carbon Mitigation Initiative con sede in HMEI.
Porporato e Yin hanno precedentemente riferito che i modelli climatici sottovalutano l'effetto di raffreddamento del ciclo giornaliero delle nuvole. Hanno anche riferito l'anno scorso che il cambiamento climatico potrebbe comportare un aumento della copertura nuvolosa giornaliera in regioni aride come il sud-ovest americano che sono attualmente ideali per la produzione di energia solare.
Per l'ultimo studio, Cerasoli, Porporato e Yin hanno studiato l'influenza della vegetazione sulla formazione delle nubi nelle regioni di media latitudine combinando i dati satellitari della copertura nuvolosa del 2001-10 con modelli relativi all'interazione tra piante e atmosfera.
I ricercatori hanno modellato le interazioni tra diversi tipi di vegetazione e lo strato limite atmosferico, che è lo strato più basso dell'atmosfera e interagisce direttamente con la superficie terrestre, per determinare se la formazione delle nuvole è influenzata in modo diverso dal tipo di vegetazione. Si sono concentrati su regioni nell'intervallo latitudinale di 30-45 gradi, grosso modo dalle zone subtropicali alle zone emiboreali come il nord del Midwest degli Stati Uniti. Hanno considerato gli effetti sia del rimboschimento - ripristino della copertura arborea perduta - sia dell'imboschimento, che comporta la piantumazione di foreste in aree precedentemente prive di alberi, sebbene ciò possa comportare altri costi ambientali.
Il team ha scoperto che per le regioni di media latitudine, l'effetto di raffreddamento delle nuvole, in combinazione con quello del sequestro del carbonio, ha superato la radiazione solare assorbita dalle aree boschive.
I modelli hanno mostrato che le nuvole si formano più frequentemente sulle aree boschive che sulle praterie e altre aree con vegetazione ridotta, e che questa maggiore formazione di nubi ha avuto un effetto di raffreddamento sull'atmosfera terrestre. I ricercatori hanno osservato dai dati satellitari che le nuvole tendono a formarsi anche nelle prime ore del pomeriggio sulle aree boschive, che si traduce in una maggiore durata della copertura nuvolosa e più tempo per le nuvole per riflettere la radiazione solare lontano dalla Terra.
I risultati potrebbero aiutare a sviluppare politiche per l'assegnazione di terreni per il rimboschimento e l'agricoltura:le aree più umide della latitudine centrale come gli Stati Uniti orientali o la Cina sudorientale sono adatte alla riforestazione e all'imboschimento, ma sono attraenti anche per l'agricoltura. Un approccio sarebbe quello di associare il rimboschimento latitudinale alla distribuzione di colture resistenti alla siccità per le regioni meno adatte al rimboschimento, hanno riferito gli autori dello studio.
Però, gli autori hanno esortato a essere cauti quando si fa il salto dalla scienza alla politica. "Non possiamo limitarci a considerare il cambiamento climatico, ma deve considerare anche altri fattori, come la biodiversità e il fatto che la terra è necessaria anche per la produzione alimentare, "Ha detto Cerasoli. "Gli studi futuri dovrebbero continuare a considerare il ruolo delle nuvole, ma dovrebbe concentrarsi su regioni più specifiche e tenere conto delle loro economie".
"La prima cosa è non peggiorare le cose, Ha aggiunto Porporato. “Tante cose sono collegate nel sistema terra. La natura delle interazioni tra, Per esempio, il ciclo dell'acqua e il clima significano che se cambi una cosa, è molto difficile prevedere come saranno interessate altre parti del sistema".
La carta, "Effetti di raffreddamento delle nuvole dell'imboschimento e del rimboschimento alle medie latitudini, " è stato pubblicato il 9 agosto nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
