Ma perché? Quando pensiamo all’innalzamento del livello del mare, immaginiamo che gli oceani si innalzino in modo uniforme. Ma il mare non è come un secchio d'acqua. È accidentato e irregolare. La gravità gioca un ruolo vitale. L'acqua è pesante. E a differenza delle rocce, questa enorme massa si muove facilmente. Il ghiaccio si scioglie, cade la neve e la pioggia, i fiumi scorrono, l’acqua evapora e forma le nuvole. Quando il ghiaccio si scioglie, il suo peso si sposta dalla terra al mare e viceversa.

La nostra nuova ricerca, pubblicata su Geophysical Research Letters , utilizza i satelliti sensibili alla gravità per monitorare in che modo i cambiamenti nello stoccaggio dell'acqua sulla terraferma possono causare fluttuazioni inaspettate del livello del mare.

In questo secolo, il rapido scioglimento delle calotte glaciali e dei ghiacciai montani ha innalzato il livello globale del mare di circa 1,5 millimetri all’anno. Lo scioglimento dei ghiacci ha contribuito per il 75% all’aumento complessivo della massa oceanica. Il restante 25% è dovuto a cambiamenti nello stoccaggio dell’acqua su aree terrestri libere dai ghiacci. Ciò include i cambiamenti nell'acqua catturata nelle dighe, nell'acqua utilizzata dalle colture e dalla vegetazione, nonché nell'estrazione delle acque sotterranee che poi evaporano o scorrono lungo i fiumi e infine finiscono negli oceani.

I cambiamenti del livello del mare locale non sono dovuti solo allo scioglimento dei ghiacciai o delle calotte glaciali. Qualsiasi cambiamento nella massa d’acqua sulla terra può fare la stessa cosa. Durante le grandi inondazioni, il terreno diventa più pesante, aumentando la sua gravità e innescando un temporaneo innalzamento locale del livello del mare. Durante i periodi di siccità, il terreno perde massa, la gravità diminuisce e il livello del mare locale diminuisce.

Questi effetti a breve termine si aggiungono agli aumenti a lungo termine del livello del mare causati dallo scioglimento della Groenlandia e dell'Antartide e all'espansione termica dovuta al riscaldamento degli oceani a causa dei cambiamenti climatici.

In che modo lo scambio d'acqua influenza il livello del mare?

Perché il livello del mare locale dovrebbe abbassarsi vicino alla costa dell’Antartide se la calotta glaciale si sciogliesse? È tutto a causa della gravità.

Pensa alle dimensioni della calotta glaciale antartica, che copre il continente e i mari circostanti. È alto quasi 5 chilometri nel suo punto più spesso e pesa l'incredibile cifra di 24 milioni di miliardi di tonnellate. Una massa di queste dimensioni esercita un’attrazione gravitazionale sull’oceano vicino, rendendo il livello del mare più alto che se non fosse lì. Ma quando la calotta glaciale si scioglie, perde massa, indebolendo la forza di attrazione. Di conseguenza, la massa dell'oceano è meno attratta dal ghiaccio e il livello del mare nelle vicinanze effettivamente scende, mentre il livello del mare più distante aumenta.

L'acqua viene costantemente scambiata tra terra e mare. Questo scambio, attraverso le precipitazioni, i fiumi e le falde acquifere, modifica il livello del mare più lontano, influenzando le coste ben oltre il punto di ingresso o di estrazione. Queste fluttuazioni nei livelli dell'acqua seguono uno schema prevedibile mentre la Terra ruota.

Ciò significa che l'innalzamento del livello del mare è diverso da luogo a luogo e da periodo a periodo, anche se il ghiaccio si scioglie costantemente a causa del riscaldamento globale.

Se si verifica un cambiamento improvviso nello stoccaggio dell’acqua o del ghiaccio, ciò può influenzare profondamente i flussi d’acqua nell’oceano, determinando dove il livello del mare si alza o si abbassa. Ad esempio, con lo scioglimento delle calotte glaciali dell'Antartico e della Groenlandia, il cambiamento della gravità porta effettivamente a un calo del livello del mare negli oceani polari, mentre il livello del mare aumenta rapidamente vicino all'equatore.

La nostra ricerca ha dimostrato che il pompaggio delle acque sotterranee nelle regioni libere dai ghiacci – i continenti in cui vive la maggior parte di noi – può, in luoghi come Kuwait City, quasi mascherare il previsto aumento del livello del mare a causa dello scioglimento delle calotte glaciali. Ma in luoghi come New York, lontani dall'intensa estrazione delle acque sotterranee in Asia, l'innalzamento del livello del mare è accelerato.

D'acqua e di terra

Nelle regioni libere dai ghiacci, il livello del mare locale è influenzato da ciò che accade all'acqua sulla terraferma, dai cambiamenti nei laghi e nei fiumi, dall'umidità del suolo durante la siccità e le inondazioni o dall'eccessiva estrazione delle acque sotterranee.

Quando La Niña arriva nell’Australia orientale o nel nord del Sud America, questo ciclo climatico porta spesso piogge torrenziali, che possono provocare inondazioni su larga scala, danni per miliardi di dollari e perdite di vite umane. Ma La Niña può anche spostare l'equilibrio gravitazionale verso la terra.

Nel 2010 e nel 2011, gli eventi consecutivi di La Niña hanno fatto cadere così tanta pioggia sulla terraferma che il livello globale del mare è sceso di circa 5 mm. Durante la tripla La Niña, dal 2020 al 2023, la pioggia ha rallentato in modo significativo il tasso di innalzamento del livello del mare a livello globale.

Ciò riduce, anche se temporaneamente, l'innalzamento del livello del mare globale dovuto al clima.

E le acque sotterranee? Nella maggior parte del mondo, la spinta allo sviluppo e alla crescita della popolazione hanno portato a una domanda di acqua sempre maggiore. Le regioni della Cina e dell'India estraggono acque sotterranee a un ritmo combinato di circa 37 miliardi di tonnellate all'anno, superando di gran lunga i tassi di rifornimento naturale.

Questa eccessiva estrazione delle acque sotterranee ha dato un contributo sostanziale di circa 1 mm ogni decennio all’innalzamento complessivo del livello del mare. Ma, paradossalmente, ha causato l'abbassamento del livello del mare locale, poiché le nostre attività operose spostano la massa d'acqua dal sottosuolo alle fattorie e poi al mare, attraverso i fiumi.

Quando le acque sotterranee si esauriscono, la terra perde massa e la sua attrazione gravitazionale diminuisce. Finora, questo ha avuto un effetto molto più pronunciato sul livello del mare locale rispetto all'innalzamento derivante dallo scioglimento dei ghiacci a distanza.

Naturalmente l'acqua deve andare da qualche parte. L'uso non sostenibile delle acque sotterranee finisce per causare l'innalzamento del livello del mare altrove e si aggiunge all'aumento complessivo dovuto allo scioglimento delle calotte glaciali e dei ghiacciai montani.

Cosa ci riserva il futuro?

La nostra ricerca evidenzia uno dei motivi per cui alcuni di noi non hanno ancora visto tutti gli effetti del riscaldamento globale che determina l'innalzamento del livello del mare:è stato mascherato dall'estrazione delle acque sotterranee o da cicli climatici come La Niña.

L'uso eccessivo delle acque sotterranee ha subito un rallentamento in Cina a causa dei cambiamenti politici, portando a un aumento di circa 21 miliardi di tonnellate di acqua in queste regioni da quando i cambiamenti politici sono entrati in vigore.

Perversamente, ciò vedrà accelerare l’innalzamento del livello del mare locale, poiché l’estrazione delle acque sotterranee non compensa più l’aumento dovuto allo scioglimento delle calotte glaciali. Ma sulle coste lontane, la riduzione del pompaggio delle acque sotterranee causerà un rallentamento dell'innalzamento del livello del mare.

Attualmente, in alcuni luoghi, l’uso delle acque sotterranee e altri cambiamenti sul territorio rivaleggiano con l’impatto degli effetti causati dal ghiaccio. I cambiamenti nell'acqua nei nostri continenti hanno influenzato in modo significativo il livello del mare locale.

Ma questi cambiamenti sono temporanei e di entità limitata rispetto a quello più grande:l'accelerazione dello scioglimento delle calotte glaciali che coprono la Groenlandia e l'Antartide.