Il clima della Terra è determinato da un delicato equilibrio tra quanta energia radiativa del Sole viene assorbita nell’atmosfera e in superficie e quanta radiazione termica infrarossa emette nello spazio.

Uno squilibrio energetico positivo significa che il sistema Terra immagazzina più energia rispetto al passato e questo fenomeno è alla base dell’aumento delle temperature. Secondo un recente studio, pubblicato su Geophysical Research Letters, tra il 2005 e il 2019 la differenza tra l’energia assorbita dal Pianeta con i raggi solari e quella rilasciata nello spazio è raddoppiata. Le cause sono molteplici, in parte antropiche e in parte naturali.

Spiega Ryan Kramer (NASA, Goddard Space Flight Center), primo autore dell’articolo: «Questo è il primo calcolo diretto della forzatura radiativa totale della Terra utilizzando osservazioni globali, e tenendo conto degli effetti dell’aerosol e dei gas serra. È la prova che le attività umane stanno alterando il bilancio energetico della Terra».

L’energia radiativa che arriva dal Sole – che vale, come media globale, circa 340 Watt per metro quadrato (W/m2) – viene in parte riflessa nello Spazio dalla superficie del Pianeta (23 W/m2, sempre come media globale) e dall’atmosfera (77 W/m2). Il resto viene assorbito, riscalda il pianeta e viene quindi riemesso come energia termica radiativa, esattamente come fa l’asfalto che si riscalda e poi irradia calore in una giornata di Sole. Questa energia è irradiata verso lo Spazio, ma parte di essa viene riassorbita dalle nuvole e dai gas serra nell’atmosfera e può essere di nuovo irradiata verso la superficie, contribuendo a un ulteriore riscaldamento. Ne consegue lo scioglimento delle nevi e dei ghiacciai e un aumento del vapore acqueo rilasciato in atmosfera.

Inoltre bisogna considerare anche il verificarsi di fenomeni naturali, che si ripercuotono sulle temperature globali, come per la Pacific Decadal Oscillation – PDO – ossia l’oscillazione decennale delle acque dell’Oceano Pacifico e il passaggio dalla fase fredda a quella calda.

E’ stato, infatti, rilevato dagli scienziati come l’oscillazione giochi un ruolo importante nell’intensificarsi dello squilibrio energetico. La variabilità interna naturale nel sistema Terra può avere effetti di vasta portata sul tempo e sul clima. Si consideri, ad esempio, che una fase della PDO intensamente calda è iniziata intorno al 2014 ed è proseguita fino al 2020, causando una diffusa riduzione della copertura nuvolosa sull’oceano e un corrispondente aumento dell’assorbimento della radiazione solare.

La combinazione di cause antropiche e di cambiamenti naturali congiunti sono all’origine dell’aumento delle temperature terrestri e dello squilibrio energetico sul pianeta – spiega Loeb, autore principale dello studio e ricercatore principale per CERES presso il Langley Research Center della NASA a Hampton, in Virginia – La vastità del fenomeno è senza precedenti. Per questo non è possibile ancora predire con certezza cosa accadrà all’equilibrio energetico della Terra nei prossimi decenni”.

Lo studio effettuato è frutto della ricerca congiunta tra gli scienziati della Nasa e quelli del Noaa. La Nasa ha reso disponibili i dati registrati dai satelliti della rete CERES sui flussi di energia in entrata e uscita dalla terra. Mentre dal Noaa sono stati forniti i dati del monitoraggio del riscaldamento degli oceani, raccolti dal sistema di sensori galleggianti disseminati in tutti il mondo.

«I dati ottenuti da questi due metodi, indipendenti tra loro nell’analisi dello squilibrio energetico della Terra, sono in accordo e entrambi confermano che il riscaldamento è un fenomeno reale e non un artefatto strumentale» ha affermato Norman Loeb «Le tendenze che abbiamo riscontrato sono piuttosto allarmanti».

L’anno scorso si è registrato un aumento della temperatura media globale di 1,25 °C rispetto al periodo pre-industriale (1850-1900), al pari con il 2016, anno più caldo mai registrato in precedenza. Si tratta di valori preoccupanti, che sfiorano i limiti stabiliti con l’Accordo di Parigi (1,5 °C).

Tuttavia, l’aumento delle temperature rientra in una tendenza più ampia, legata all’intero sistema terrestre tra oceani, biomassa, concentrazioni atmosferiche, risorse naturali, che rischiano di raggiungere il punto di saturazione. «Le registrazioni sempre più lunghe e complementari di Argo e CERES hanno permesso di definire lo squilibrio energetico della Terra e di studiarne le variazioni e le tendenze con estrema precisione», ha affermato Gregory Johnson, coautore dello studio e oceanografo fisico presso il Pacific Marine Environmental Laboratory della National Oceanic and Atmospheric Administration a Seattle, Washington.

Nello studio, il gruppo di lavoro mette in evidenza che le attività umane hanno causato un aumento del forzante radiativo sulla Terra di circa 0,5 Watt per metro quadrato dal 2003 al 2018, ma la cosa più importante, sottolinea Gavin Schmidt, direttore del Goddard Institute of Space Studies (GISS) della NASA, è che «la serie di dati della forzatura radiativa calcolata in base a osservazioni, anziché a modelli e stime, ci consentirà di valutare anche quanto i modelli climatici in uso sono adeguati e coerenti rispetto alla situazione reale, e questo ci consentirà anche di fare proiezioni sempre più affidabili su come cambierà il clima in futuro».

«Questo è il primo calcolo diretto della forzatura radiativa totale della Terra utilizzando osservazioni globali, e tenendo conto degli effetti dell’aerosol e dei gas serra. È la prova che le attività umane stanno alterando il bilancio energetico della Terra».