Un team internazionale di scienziati ha avvertito sui pericoli di affidarsi alla natura come fornitrice di indicatori diretti di "allarme precoce" di un disastro climatico, poiché nuovi modelli matematici mostrano nuovi aspetti affascinanti della complessità della dinamica climatica. Ciò suggerisce che il sistema climatico potrebbe essere più imprevedibile di quanto precedentemente pensato.
Modellando il Capovolgimento meridionale della circolazione atlantica (AMOC), uno dei principali sistemi di correnti oceaniche, il team, che includeva matematici dell'Università di Leicester, ha scoperto che la stabilità del sistema è molto più complessa di quanto precedentemente ipotizzato. I passaggi tra questi stati potrebbero portare a cambiamenti significativi nel clima regionale della regione del Nord Atlantico, ma sono ben lontani dagli impatti massicci di una transizione tra stati qualitativamente diversi.
Ma alcune di queste transizioni minori potrebbero alla fine ingrandirsi fino a causare un cambiamento importante tra stati qualitativamente diversi, con enormi impatti climatici globali. I segnali di allarme precoce potrebbero non essere in grado di distinguere il grado di gravità dei punti di svolta che ne conseguono. Come una torre di blocchi Jenga, rimuovere alcuni blocchi potrebbe influenzare la stabilità del sistema, ma non possiamo essere certi quale blocco farà crollare tutto il sistema.
I loro risultati sono stati pubblicati su Science Advances, in un articolo guidato dall'Istituto Niels Bohr presso l'Università di Copenaghen.
Il Capovolgimento meridionale della circolazione atlantica (AMOC) è una delle caratteristiche fondamentali più importanti del sistema climatico. Trasporta calore dalle basse alle alte latitudini nel Nord Atlantico, contribuendo così a creare anomalie termiche positive nel Nord e nell'Ovest dell'Europa e nella regione del Nord Atlantico a valle del vento. Un rallentamento della circolazione comporterebbe un raffreddamento relativo in questa regione.
Prevedere il comportamento del nostro clima, come nel Capovolgimento meridionale della circolazione atlantica (AMOC), è difficile a causa della sua incredibile complessità. Gli scienziati hanno bisogno o di un modello della massima risoluzione possibile, o di cercare di comprendere il suo comportamento utilizzando un modello meno intensivo in termini di risorse che consenta un'analisi statistica rigorosa.
Il prof. Valerio Lucarini della Scuola di Matematica e Informatica dell'Università di Leicester ha dichiarato: "All'interno di ciascuno stato c'è una molteplicità di stati vicini. A seconda di dove o cosa stai osservando, potresti trovare alcuni indicatori di un avvicinamento al collasso. Ma non è ovvio se questo collasso sarà contenuto negli stati vicini o porterà a un ribaltamento importante, perché gli indicatori riflettono solo le proprietà locali del sistema".
"Questi stati sono i diversi modi in cui la circolazione oceanica meridionale atlantica si organizza a grande scala, con implicazioni chiave per il clima globale e soprattutto a livello regionale nel Nord Atlantico. In alcuni scenari, la circolazione potrebbe raggiungere un 'punto di svolta' in cui il sistema non è più stabile e collasserà. Gli indicatori di allarme precoce ci dicono che il sistema potrebbe passare a un altro stato, ma non sappiamo quanto sarà diverso," ha proseguito l'esperto. "In un'indagine separata abbiamo visto qualcosa di simile che si verifica nei registri paleoclimatici: quando cambi la tua scala temporale di interesse – proprio come una lente di ingrandimento – puoi scoprire caratteristiche distinte su scale sempre più piccole che indicano modalità di funzionamento concorrenti del clima globale. I registri paleoclimatici degli ultimi 65 milioni di anni ci hanno permesso di fornire una nuova interpretazione dell'evoluzione climatica in quel periodo e di rivelare questi multipli stati concorrenti".
"Questo studio apre la strada per guardare il clima attraverso la lente della meccanica statistica e della teoria della complessità. Stimola davvero un nuovo modo di guardare al clima, in cui devi mettere insieme complesse simulazioni numeriche, prove osservative e teoria in una miscela inevitabile. Devi apprezzare e sostenere questa complessità. Non ci sono scorciatoie, né pranzi gratis nella nostra comprensione del clima, ma stiamo imparando molto da essa," ha concluso lo studioso.