EFFETTO SERRA. E' il sale a regolare il clima Modifica gli
scambi di calore negli oceani
di Vittorio Canuto, Nasa, New York, N. Y.
(pubblicato il 13 settembre 1995 su TuttoScienze)
ANCHE se ci si ostina a chiamarla Terra, il 71 per cento della sua
superficie è coperto d'acqua. Per fortuna: il
40 per cento dei famosi 7 miliardi di tonnellate di carbonio (che unendosi
all'ossigeno formano l'anidride carbonica CO2 causa del temuto "effetto
serra" antropogenico) viene gratuitamente assorbito dagli oceani,
evitandoci così di essere vittime dei frutti nefasti della nostra civiltà.
Non è tutto: l'acqua è un liquido termicamente assai inerte: la sua
conduttività termica è 150 volte inferiore a quella dell'aria. Ne consegue che
tutto il calore contenuto nell'atmosfera è equivalente a quello contenuto nei
primi 3 metri dell'oceano; sottoposta a
un aumento di calore, la variazione della temperatura dell'acqua è assai
inferiore di quella dell'atmosfera nelle stesse condizioni. Il che
significa che gli oceani ci fanno un secondo favore. Se l'effetto serra
antropogenico dovesse scatenarsi, gli oceani lo ritarderebbero, dandoci una
chance di adattarci al nuovo stato di cose.
Fino a poco tempo fa questa era vox populi, il che non vuol dire vox
dei, ma solo della comunità scientifica e quindi fallace. Recentemente si
è cominciato a sospettare che gli oceani siano assai meno docili di quello che
si pensava. E se gli oceani non fossero "graduali", e se dovessero
"saltare" in modo discontinuo da uno stato a un altro?
Andiamo con ordine. Dalle ricerche glaciologiche in Antartide si ricavano
carote di ghiaccio antico, fino a 160 mila anni fa. Analizzando
"l'aria antica" imprigionata nei cristalli di ghiaccio si deduce la
concentrazione di vari gas, e fra questi la CO2.
Misurando con altre tecniche la temperatura, viene alla luce un incredibile
minuetto antico. Quando la temperatura
era elevata, lo era anche la CO2 e viceversa. Perché?
Per rispondere occorrono altri dati. Nelle regioni equatoriali l'energia che
ci arriva dal Sole è maggiore di quella riemessa, mentre nelle regioni ad alta
latitudine succede l'opposto. A prima vista si potrebbe concludere che le
regioni equatoriali si riscaldano mentre le regioni polari si raffreddano. Il
che è manifestamente falso.
La spiegazione è che gli oceani trasportano calore dall'equatore ai poli
limitando la disparità termica delle due regioni. La corrente calda sale fino
all'Islanda, dove si imbatte nei venti gelidi provenienti dal Canada. Si
raffredda e poiché l'acqua fredda è più densa di quella calda, quest'acqua
pesa di più, affonda, dando luogo a una corrente sotterranea fredda. Per
fissare le idee, basti dire che il calore rilasciato è di circa mille miliardi
di kW, cioè il 30 per cento del calore ricevuto dal Sole in quelle regioni.
Questo "calore extra" è la ragione per cui l'Europa del Nord gode di
un clima mite mentre in Canada alla stessa latitudine di Londra si aggirano i
caribù. L'opinione assai diffusa che la "bonanza climatica"
dell'Europa del Nord sia dovuta alla corrente del Golfo è errata (fra l'altro
la corrente muore assai prima). C'è di più.
Il fenomeno che avviene in Islanda è anche accompagnato da evaporazione, il
che significa che l'acqua che rimane è più salata, cioè più densa, aiutando
così ulteriormente l'affondamento. Anche qui, una sorpresa: nel
rendere più densa l'acqua, la salinità è di
gran lunga più efficace del raffreddamento: un aumento dello 0,1 per cento
della salinità porta a un aumento della densità dell'acqua pari
all'abbassamento di 7° C. Esiste quindi un grande "nastro
trasportatore", un serpentone oceanico: una corrente, fredda e salata che,
nata nei mari del Nord, si snoda negli oceani visitandoli tutti. La portata è
oltre 20 volte quella di tutti i fiumi del mondo: per esempio, nell'Atlantico
del Nord parliamo di circa 15 milioni di metri cubi al secondo!
Questo tapis roulant (l'idea è dell'oceanografo W. Brocker) non è però
sempre attivo, e qui sta il punto chiave. Dodicimila anni fa uscimmo da una
glaciazione. Prima di allora il tapis roulant era spento, ma quando i ghiacciai
cominciarono a recedere e la temperatura ad aumentare, il serpente ritornò a
snodarsi e a circolare. Il che ci spiega tutto in modo naturale: durante
le glaciazioni, il nastro trasportatore è spento e quindi non porta alla
superficie la CO2 che si trova nel fondo dei mari: il fito-plancton,
che di mestiere assorbe CO2, è quindi l'unico meccanismo operante,
col risultato netto che quando la temperatura è bassa, lo è anche la CO2.
Quando il serpentone è in funzione, l'opera del fito-plancton è
considerevolmente ridotta poiché per quanta CO2 si consumi ce n'è
sempre di nuova riportatagli in superficie dai fondi marini.
Ma gli esperti di polline ci dicono che quasi subito dopo, improvvisamente,
il tapis roulant si spense di nuovo precipitando la Terra in un'era glaciale
subitanea che durò 700 anni. Ancor più sorprendente è il fatto che il ritorno
al periodo temperato avvenne in poco più di un secolo, un intervallo che
comincia a interessarci da vicino. Ecco perché dicevamo all'inizio che gli
oceani possono saltare da uno stato all'altro in breve tempo. Lo hanno
fatto.
E oggi cosa succede? Il serpentone è vivo e vegeto, l'Europa gode di un
clima mite che ha permesso l'inizio della rivoluzione industriale che immette
decine di miliardi di tonnellate di CO2 nell'atmosfera. Cosa può
fare tale CO2 al serpente? Lo potrebbe soffocare. Infatti, una
delle conseguenze dell'effetto serra è un aumento delle precipitazioni nelle
regioni ad alta latitudine: acqua dolce quindi che, abbassando la salinità,
abbassa la densità dell'acqua, che non precipiterebbe più nei fondi marini. Lo
stesso effetto causerebbe lo scioglimento dei ghiacciai, fonte anch'essi di
acqua dolce.
Quanto CO2 ci vuole per causare tale effetto? Calcoli recenti
fatti a Princeton suggeriscono che in un mondo con il doppio della CO2
di oggi, il serpentone oceanico soffrirebbe una momentanea crisi per poi
ricuperare la sua forza. Qualora invece "caricassimo" l'atmosfera con
4 volte la CO2 di oggi, il serpente morirebbe. L'Europa del Nord
cadrebbe sotto la giurisdizione dei gelidi venti canadesi, e nella City di
Londra tornerebbero i caribù.
Abbiamo descritto per sommi capi un intreccio di fenomeni, di caratteri
sospetti, di impronte digitali. Gli scienziati di oggi sono archeologi e
futurologi al tempo stesso: dalla lettura del polline di diecimila anni fa a
quella dell'aria di 160 mila anni fa, all'effetto serra del futuro, si sta
cercando di tracciare un quadro coerente per identificare le cause e
quantificare gli effetti. Impresa ardua, da cui può dipendere il nostro
destino. Gli immensi oceani, termostato del clima, mostrano una personalità più
irta di quanto pensassimo. Sollecitati da forze esterne, reagiscono prima in
modo docile, cullandoci nell'illusione che il clima di domani sia solo
gradualmente diverso da quello di ieri.
Tutto ciò appartiene però alla mistica screditata del gradualismo. Oggi
ci sono forti indizi che quando la sollecitazione esterna raggiunge una certa
soglia, il sistema scatta in modo brusco da uno stato a un altro, come un
elettrone in un atomo, un fenomeno che accettiamo su scala microscopica ma che
inconsciamente respingiamo su scala macroscopica, e questa riluttanza è forse
il problema piu' grande.
Chi disse "Natura non facit saltus" aveva torto.
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