Gli esseri umani devono stare attenti a violare un "punto di non ritorno" che porta a disastri ecologici come la perdita delle foreste pluviali o il cambiamento climatico irreversibile, secondo lo studio più dettagliato del suo genere.

La linea sottile che separa il clima attuale della Terra da quello ghiacciato – il cosiddetto stato a valanga – è stata esplorata in una nuova ricerca condotta dall'Università di Reading che combina la matematica con la scienza del clima.

I ricercatori hanno analizzato come gli eventi casuali e l'azione umana potrebbero combinarsi per raggiungere un punto di svolta, dove uno stato naturale passa a uno molto diverso.

Le scoperte, pubblicato oggi sulla rivista Lettere di revisione fisica , può essere applicato al clima terrestre, caratteristiche del paesaggio o ecosistemi come una foresta pluviale per aiutarci a capire come possono essere alterati o distrutti dopo aver raggiunto un punto di non ritorno.

Valerio Lucarini, Professore di Meccanica Statistica presso l'Università di Reading e autore principale dello studio, ha dichiarato:"I cambiamenti climatici o i cali catastrofici delle caratteristiche naturali come le foreste avvengono tutti in modo simile a un viaggio in una regione di montagna. Questi stati sono come due valli divise da un passo di montagna, che devono essere attraversati per potersi muovere tra di loro.

"L'individuazione di questa linea di demarcazione ci ha permesso di capire meglio quando è probabile che assisteremo a transizioni nel mondo naturale. Questo aiuta a delineare uno spazio operativo sicuro, permettendoci di adattare il nostro comportamento per rimanere all'interno di questo e per capire quando potrebbe verificarsi una transizione. Tagliare alberi, danneggiare gli ecosistemi o alterare il clima potrebbe portarci ad allontanarci troppo vicino a un punto di non ritorno, rischiando un cambiamento drammatico e irreversibile”.

La nuova ricerca si basa su un precedente studio (2017) pubblicato su Nonlinearity dagli stessi autori, che ha utilizzato un metodo dinamico per identificare il punto di non ritorno tra due stati concorrenti. Questo studio ha portato a una comprensione senza precedenti delle proprietà di stabilità globale del clima ed è stato presentato come il momento clou dell'anno dal Scienza IOP rivista che lo ha pubblicato.

Il nuovo studio aiuta la nostra comprensione dei punti critici del clima della Terra. La Terra si è capovolta più volte tra uno stato caldo e uno a valanga circa 650 milioni di anni fa, che precede l'inizio della vita pluricellulare.

Il team ha utilizzato fluttuazioni casuali per simulare un approccio a un tale punto di svolta, mostrando a che punto diventa probabile una transizione da uno stato all'altro.

Questo può essere applicato a caratteristiche naturali come la foresta pluviale amazzonica. La foresta pluviale subisce fluttuazioni causate da incendi, siccità o deforestazione causata dall'uomo, ma è in grado di rigenerarsi fino a un certo punto. La ricerca potrebbe aiutarci a giudicare il punto in cui una foresta diventerebbe incapace di assorbire questi eventi e inizierebbe un declino inarrestabile, permettendoci di agire di conseguenza per preservarlo.

Il team ora prevede di applicare le proprie scoperte a una transizione climatica del mondo reale che può essere vista oggi, analizzare i processi che portano all'inizio e alla fine della stagione dei monsoni in alcune parti del mondo, o quelli responsabili di diversi regimi di circolazione nell'Oceano Atlantico.

Il professor Lucarini ha dichiarato:"Il superamento di un punto di svolta si basa su una combinazione di eventi casuali che si accumulano per produrre la transizione.

"L'azione umana potrebbe essere insignificante quando il punto di non ritorno è lontano, ma potrebbe essere l'ultima goccia mentre ci avviciniamo. Comprendere questo contesto è fondamentale per giudicare quando potremmo crollare in un nuovo stato".