Se dovessi scavare un buco (molto) profondo che passasse attraverso il centro della Terra e continuasse ad andare dall'altra parte del pianeta, dove pensi che verresti fuori?

A meno che tu non inizi a scavare da una manciata di luoghi del pianeta, è molto probabile che scoprirai che gli antipodi, o il punto opposto sulla Terra a quello in cui ti trovi ora, saranno nell'oceano.

Anche se questo potrebbe essere inizialmente sorprendente, non lo è quando ti rendi conto che la terra copre solo il 29 percento della superficie terrestre e, anche in questo caso, non è distribuita in modo uniforme.

Quindi quanta acqua c'è effettivamente sul pianeta, in forma liquida, solida e gassosa? E perché corriamo il pericolo che il mare reclami parte della terra terrestre, ovvero l'innalzamento del livello del mare?

Acqua, acqua, ovunque

Si stima che sul pianeta ci siano più di 1 miliardo di chilometri cubi d'acqua, ovvero 1.386.000.000 di km ³ per essere precisi. Ciò include tutta l'acqua nell'oceano (circa il 97 percento) e la quantità totale di acqua nelle calotte glaciali, nei ghiacciai e nella neve (1,74 percento) e nelle acque sotterranee (1,69 percento, di cui oltre la metà è salina e gran parte è inaccessibile).

L'acqua dolce accessibile su cui facciamo affidamento per bere e irrigare - da fiumi, laghi, dighe, falde acquifere, atmosfera e scioglimento dei ghiacciai - è solo una piccola frazione dell'acqua dolce totale del mondo, ovvero lo 0,4 per cento. Il resto dell'acqua dolce mondiale, ovvero il 2,5% dell'acqua totale mondiale, è rinchiusa nei ghiacciai, nelle calotte polari o nel sottosuolo nelle falde acquifere.

È in parte il rapporto tra la forma liquida e solida dell'acqua in un dato momento, in particolare l'acqua negli oceani rispetto a quella contenuta nelle calotte glaciali e nei ghiacciai, che determina l'altezza dei nostri mari sopra la piattaforma continentale di una massa continentale.

Il professor John Church, scienziato del clima e oceanografo, afferma che lo scioglimento del ghiaccio e il congelamento dell'acqua fanno parte di un lungo modello di riscaldamento e raffreddamento del pianeta che risale a milioni di anni fa.

Una breve storia del livello del mare

"Il livello del mare è variato nel corso della storia, dalla formazione dei supercontinenti della Terra come Pangea e Gondwana fino ai giorni nostri", afferma.

"Negli ultimi milioni di anni, il livello del mare è variato su un ciclo di 100.000 anni salendo e scendendo di oltre 100 metri. L'ultimo periodo interglaciale, in altre parole, l'ultimo periodo caldo prima dell'attuale periodo caldo, è stato di circa 129.000-116.000 anni fa.

"Mentre il mondo si è raffreddato e si è spostato verso quello che chiamiamo l'ultimo massimo glaciale 23.000-19.000 anni fa, il livello del mare è sceso a oltre 120 metri sotto il livello del mare attuale. E poi, quando il clima è tornato a riscaldarsi, il livello del mare è aumentato rapidamente a una velocità media di oltre 1 metro per secolo per molti millenni e velocità di punta superiori a quattro metri per secolo."

Questo fino a circa 8000 anni fa, quando il tasso di innalzamento del livello del mare rallentò al punto che ci vollero millenni, anziché secoli, per salire di pochi metri. Poi, negli ultimi 2000 anni, l'innalzamento del livello del mare è praticamente rallentato fino a fermarsi, cambiando solo di poche frazioni di millimetri all'anno in questo periodo, afferma il prof. Church.

"Le cose hanno iniziato a cambiare nel 1800, quando le misurazioni del livello del mare hanno mostrato che il livello del mare ha iniziato a salire più rapidamente, accelerando nel corso del 19° secolo e continua ad accelerare oggi."

In effetti, i tassi di innalzamento del livello del mare sono aumentati da 1,4 mm all'anno per la maggior parte del 20° secolo di oltre il 150 percento a 3,6 mm all'anno dal 2006 al 2015. Questa è l'accelerazione più rapida dell'innalzamento del livello del mare in sei millenni.

Cosa ha causato questa accelerazione?

Mentre un clima che cambia è sempre stato parte di un ciclo naturale nel corso della storia della Terra, il riscaldamento accelerato e il successivo innalzamento del livello del mare sono stati aumentati da un aumento indotto dall'uomo del biossido di carbonio atmosferico (e di altri gas serra). Le emissioni di carbonio risalenti alla rivoluzione industriale all'inizio del XIX secolo hanno contribuito all'effetto serra intrappolando il calore del sole che altrimenti sarebbe stato riflesso nello spazio.

"È stato dimostrato che il riscaldamento dovuto alle emissioni di gas serra ha avuto un effetto dominante sull'innalzamento del livello del mare nella seconda metà del 20° secolo, e molto probabilmente anche nella prima metà", afferma il prof. Church.

Ciò che molti potrebbero non rendersi conto, tuttavia, è che lo scioglimento delle calotte glaciali ai poli del pianeta non è l'unico fattore determinante dell'innalzamento accelerato del livello del mare fino ad oggi. Il prof. Church afferma che il vero pericolo dello scioglimento delle calotte glaciali diventerà sempre più importante nel corso del 21° secolo, in particolare nella seconda metà. Anche altri tre piloti giocheranno un ruolo importante.

"L'espansione termica dell'oceano è una delle più grandi componenti singole che hanno portato all'innalzamento del livello del mare negli ultimi decenni, che è responsabile di un terzo dell'innalzamento del livello del mare fino ad oggi", afferma il prof. Church.

Questo si riferisce alle proprietà fisiche di base di H₂ O—quando l'acqua si riscalda, gli atomi e gli elettroni nelle molecole d'acqua si eccitano e si muovono in modo da occupare più spazio. In piccole quantità, il volume extra è difficile da osservare poiché l'acqua si riscalda di pochi gradi. Ma quando lo riduci a un numero inimmaginabile di molecole d'acqua nell'oceano, le piccole espansioni si sommano a qualcosa che possiamo vedere.

Un altro contributo significativo è la perdita di massa dai ghiacciai, che sono grandi masse di ghiaccio oltre alle enormi calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide.

"Lo scioglimento o la perdita di massa dei ghiacciai potrebbe causare 40 cm di innalzamento del livello del mare a lungo termine", afferma il prof. Church. "I ghiacciai a cui mi riferisco qui si trovano in luoghi come l'Himalaya, l'Alaska, la Patagonia in particolare ei ghiacciai alla periferia della calotta glaciale della Groenlandia."

Un'ultima influenza sul livello del mare, sebbene riconosciuta come un contributo minore, è lo scambio di acqua tra la terra e l'oceano.

"Stiamo prelevando acqua dalle falde acquifere per l'irrigazione che evapora nell'atmosfera per ricadere sulla terraferma o nell'oceano sotto forma di pioggia, oppure può defluire negli oceani, nei fiumi o nelle dighe. Ciò è in parte controbilanciato dall'accumulo di acqua nei bacini idrici. Ma questi effetti non sono così dominanti come l'espansione termica e lo scioglimento dei ghiacciai nel corso di decenni, o lo scioglimento delle calotte glaciali a lungo termine."

Proiezioni sul livello del mare

Un modo per misurare il modo in cui lo scioglimento delle calotte glaciali e dei ghiacciai potrebbe influenzare il livello del mare è misurare il loro potenziale sul livello del mare.

"Le calotte glaciali in Antartide e Groenlandia detengono un volume combinato di oltre 60 metri sul livello del mare equivalente", afferma il prof. Church.

"L'acqua nei ghiacciai nel frattempo contiene circa 40 centimetri equivalenti al livello del mare e nell'atmosfera ci sono un paio di centimetri in totale."

Ma se il riscaldamento globale continua senza sosta, anche se una piccola frazione del ghiaccio dei ghiacciai e delle calotte glaciali si scioglie, potrebbe avere effetti potenzialmente devastanti sulla popolazione umana e animale del pianeta.

"Se non intraprendiamo alcuna azione di mitigazione per ridurre le nostre emissioni di carbonio, entro il 2100 si parla di un aumento fino a un metro, o forse di più se c'è un rapido contributo dall'Antartide e un rapido aumento in corso in livello del mare. Ma se adottiamo misure di mitigazione significative, potremmo limitare l'aumento a 50 o 60 cm entro la fine del secolo e un tasso molto più lento di aumento continuo.

"Non possiamo fermare tutto l'innalzamento del livello del mare. Anche con la mitigazione, il riscaldamento degli oceani e la perdita di massa dai ghiacciai e dalle calotte glaciali contribuiranno all'innalzamento del livello del mare per decenni e persino secoli."

In altre parole, anche se ci atteniamo all'accordo di Parigi di impedire che le temperature salgano al di sopra di 1,5°C, un'impresa che la maggior parte degli scienziati del clima concordano sia impegnativa ma non ancora impossibile da raggiungere, il livello del mare dovrebbe comunque aumentare fino a circa 50 cm entro 2100.

Come sarebbe?

"Ci sarebbero molte più inondazioni costiere, e non solo sulla costa ma anche lungo gli estuari. E abbiamo già visto che in Australia sulla costa orientale e occidentale durante il 20° secolo, la frequenza dell'alto livello del mare eventi è aumentato di un fattore tre.

"Quindi quello che era un evento che si ripete ogni 30 anni ora è un evento che si ripete ogni 10 anni. E quell'impatto si fa sentire in tutto il mondo. E quell'impatto peggiorerà nel corso del 21° secolo."

La regola pratica è che, per ogni 10 cm di innalzamento del livello del mare, si aumenta di un fattore tre la frequenza di questi eventi di inondazione costiera in 100 anni, afferma il prof. Church. Naturalmente, il livello dell'acqua alto livello del mare, che potresti osservare in luoghi come il porto di Sydney, sarà più alto.

"Il livello medio del mare sarà più alto, il che significa che l'alta marea sarà più alta, così come la bassa marea. E anche senza un'ondata di tempesta in futuro, potresti avere inondazioni costiere perché il livello del mare all'inizio è più alto.

"Quindi eventi come la tempesta di Collaroy Beach nel 2016 porteranno a una maggiore erosione costiera."

Ma se le temperature non vengono mantenute ben al di sotto dei due gradi, c'è il reale pericolo che lo scioglimento delle calotte glaciali superi un punto di non ritorno.

"Se avremo un riscaldamento di oltre 2 gradi Celsius nei prossimi decenni, potremmo aspettarci quasi un metro di innalzamento del livello del mare entro il 2100. E nei prossimi secoli, diversi metri dallo scioglimento delle calotte glaciali nella sola Groenlandia.

"Il problema è che le temperature varcheranno le soglie in cui non possiamo più fermare questo processo che porta a molti metri di innalzamento del livello del mare. È molto difficile ridurre le temperature e, una volta arrivati ​​a un certo livello, potremmo essere in grado di stabilizzarli, ma per abbatterli ci vuole tempo."

Il Prof. Church pensa che abbiamo superato quella soglia? "Probabilmente non ancora per la Groenlandia, ma non credo si possa dire inequivocabilmente che non abbiamo superato quella soglia o che non ci saranno contributi significativi all'innalzamento del livello del mare dalla Groenlandia.

"Allo stesso modo, per l'Antartide, ci stiamo almeno avvicinando alle soglie che porteranno al continuo decadimento della calotta glaciale e ad ulteriori metri di innalzamento del livello del mare. Ma non comprendiamo l'Antartide abbastanza bene per dire esattamente quali sono le soglie e a che velocità il livello del mare aumenterà nei prossimi secoli."

Se un innalzamento del livello del mare è inevitabile, cosa possiamo fare?

Il prof. Church afferma che esistono tre modi per affrontare l'innalzamento del livello del mare oltre alle principali iniziative politiche per ridurre le emissioni.

"Possiamo proteggere la costa costruendo barriere fisiche", afferma. "Parti dei Paesi Bassi sono sotto il livello del mare ed è protetta da dighe. Londra ha la barriera del Tamigi che protegge 100 milioni di sterline di infrastrutture dalle mareggiate e Rotterdam ha una barriera simile. Ma è troppo costoso da fare ovunque."

Un secondo metodo per affrontare l'innalzamento del mare consiste nell'adattarsi ad esso costruendo infrastrutture su pali o designando strutture all'aperto come campi sportivi per aree basse in modo tale che le inondazioni non causino loro enormi danni.

"Oppure possiamo semplicemente ritirarci dalla costa. E faremo tutte e tre queste cose in varie parti del mondo. In effetti, le stiamo già facendo tutte e tre", afferma il prof. Church.

"Se non riusciamo a mitigare adeguatamente le nostre emissioni, la ritirata sarà il principale metodo di adattamento per molte parti del mondo, con l'abbandono di ampi tratti di preziosa terra costiera e lo sfollamento di centinaia di milioni di persone".