Il prosciugamento del lago d’Aral ha reso l’Asia centrale più polverosa del 7% negli ultimi 30 anni. Tra il 1984 e il 2015, le emissioni di polvere provenienti dal deserto in espansione sono quasi raddoppiate, passando da 14 a 27 milioni di tonnellate. Questo è il risultato di uno studio condotto dall'Istituto Leibniz per la ricerca troposferica (TROPOS) e dalla Libera Università di Berlino.
Probabilmente finora le quantità di polvere sono state sottostimate perché due terzi di essa sono sollevate sotto i cieli nuvolosi e quindi potrebbero passare inosservate dalle tradizionali osservazioni satellitari, riferiscono i ricercatori della Seconda Conferenza Centrale Asiatica DUst (CADUC-2), che è che si svolgerà dal 15 al 22 aprile 2024 a Nukus, Uzbekistan, vicino all'ex Lago d'Aral.
La polvere non solo mette in pericolo gli abitanti della regione, ma influisce anche sulla qualità dell’aria nelle capitali del Tagikistan e del Turkmenistan. Inoltre, potrebbe accelerare lo scioglimento dei ghiacciai e quindi esacerbare la crisi idrica nella regione.
Fino all'inizio degli anni '60, il Lago d'Aral in Asia centrale era il quarto lago più grande del mondo con un'area di 68.000 chilometri quadrati, alimentato dai fiumi Amu Darya e Syr Darya dalle catene montuose del Pamir e del Tian Shan. A causa dell'uso eccessivo dei fiumi per l'irrigazione agricola, al lago arrivava sempre meno acqua. Di conseguenza, vaste aree si prosciugarono, il lago si ridusse a una frazione delle sue dimensioni e la maggior parte divenne un deserto.
Il deserto di Aralkum è ora considerato una delle più significative fonti di polvere artificiali sulla terra. Con i suoi 60.000 chilometri quadrati, questo nuovo deserto è molto più piccolo dei vicini deserti naturali del Karakum (350.000 chilometri quadrati) a sud in Turkmenistan e del Kyzylkum (300.000 chilometri quadrati) a sud-est in Uzbekistan e Kazakistan. Ma la polvere del deserto di Aralkum è considerata molto più pericolosa perché contiene residui di fertilizzanti e pesticidi provenienti dall'antica agricoltura.
Il Lago d'Aral non è l'unico lago dell'Asia centrale e del Medio Oriente che si è ridotto drasticamente negli ultimi decenni. Anche il lago Urmia nell’Iran nord-occidentale e il lago Hamoun nella regione di confine tra Iran e Afghanistan sono diventati pesanti fonti locali di polvere. Questa desertificazione ha quindi un forte impatto sul clima e sulle condizioni di vita delle popolazioni della regione. Di conseguenza è grande l'interesse della scienza internazionale per una migliore comprensione di questi processi, al fine di poter valutare meglio le tendenze future fino al clima globale.
Per stimare gli effetti della polvere del deserto di Aralkum, il team di TROPOS e FU Berlin ha utilizzato il modello di polvere atmosferica COSMO-MUSCAT, che simula le emissioni, le concentrazioni atmosferiche e gli effetti delle radiazioni delle particelle di polvere. Una sfida erano i dati limitati sulle proprietà del suolo e della superficie nel deserto di Aralkum. L'altra sfida è stata la diversa direzione del vento nei diversi anni.
I venti provenienti da direzioni occidentali possono dominare l’attività delle tempeste di polvere, ma anche nord, est e sud svolgono un ruolo a seconda della stagione. Con il riscaldamento dell'Artico, le correnti di vento da ovest potrebbero diventare ancora più frequenti in inverno, con conseguenze per le popolazioni a est del deserto:in media annuale, fino alla metà della polvere attualmente potrebbe già spostarsi verso est.
Soprattutto le zone agricole lungo il Syr Darya sono colpite negativamente dalla polvere, ma anche nelle grandi città dell’Asia centrale come Ashgabat (capitale del Turkmenistan) e Dushanbe (capitale del Tagikistan) la polvere si fa ancora sentire, anche se sono più di 800 chilometri di distanza.
Basato sullo studio di modellizzazione per la polvere dell'Asia centrale presentato nel Journal of Geophysical Research:Atmospheres nel 2022, il team guidato da Jamie Banks della FU Berlin e TROPOS ha poi studiato l'impatto della polvere di Aralkum sugli effetti radiativi sull'Asia centrale al fine di comprendere meglio l'influenza delle crescenti tempeste di sabbia sul clima.
Le simulazioni del modello COSMO-MUSCAT sono state utilizzate per quantificare gli effetti radiativi diretti (DRE) della polvere di Aralkum e gli impatti associati sull'atmosfera. Il secondo studio è attualmente in fase di discussione e revisione come prestampa nella rivista ad accesso aperto Atmospheric Chemistry and Physics .
Al suolo, la polvere ha un effetto rinfrescante durante il giorno perché attenua la luce solare, e un effetto riscaldante durante la notte perché riflette la radiazione termica a onde lunghe. L'effetto radiativo netto della polvere può quindi essere di raffreddamento o di riscaldamento, a seconda dell'altezza della polvere nell'atmosfera, dell'ora del giorno, della stagione, dell'albedo superficiale e delle esatte proprietà mineralogiche e ottiche della polvere.
"Guardando i cambiamenti tra il passato e il presente, il quasi raddoppio delle emissioni di polvere nella regione del Lago d'Aral/Aralkum ha portato ad un aumento sia del raffreddamento radiativo che del riscaldamento radiativo in superficie e nell'atmosfera", riferisce il dottor Jamie Banche.
"Tuttavia, questi 'nuovi' eventi di polvere non si verificano durante tutto l'anno, ma in episodi a giugno, settembre, novembre, dicembre e marzo. In media annuale, la polvere di Aralkum probabilmente si raffredda sia in superficie che nell'atmosfera, ma solo in minima parte a -0,05 ±0,51 watt per metro quadrato."
Oltre agli effetti delle radiazioni, i ricercatori hanno anche trovato indicazioni che la polvere potrebbe cambiare i modelli meteorologici su larga scala:la polvere di Aralkum aumenta la pressione atmosferica a livello del suolo nella regione di Aral fino a +0,76 Pascal su scala temporale mensile, il che significa un rafforzamento della massima termica siberiana in inverno e un indebolimento della minima termica dell'Asia centrale in estate.
Poiché molte domande sugli effetti climatici della polvere sono ancora senza risposta, i ricercatori raccomandano di studiare più in dettaglio le proprietà ottiche di questa polvere. Le loro conoscenze migliorano il telerilevamento satellitare e quindi su larga scala delle polveri minerali. Il gruppo di ricerca junior Leibniz OLALA (Optical Lab for Lidar Applications), fondato nel 2023 presso TROPOS a Lipsia, affronterà questa sfida nei prossimi anni.
Gli studi sottolineano che la crescente desertificazione dovuta al prosciugamento dei laghi non è solo un problema locale, ma interessa vaste regioni. I deserti si stanno diffondendo particolarmente rapidamente in Medio Oriente e in Asia centrale. A ciò contribuisce anche il ritiro dei ghiacciai in alta montagna. I nuovi dati sulla fonte di polvere del Lago d'Aral aiutano a valutare meglio l'influenza della polvere del deserto sul clima.
Ulteriori informazioni: Jamie R. Banks et al, Raffreddamento radiativo ed effetti di perturbazione atmosferica dell'aerosol di polvere dal deserto di Aralkum in Asia centrale, Chimica e fisica dell'atmosfera (2023). DOI:10.5194/egusphere-2023-2772
Informazioni sul giornale: Giornale di ricerca geofisica - Atmosfere , Chimica e fisica dell'atmosfera
Fornito da Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.
