il clima in italia
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ACCADEMIA NAZIONALE DEI LINCEI GIORNATA MONDIALE DELL'ACQUA 21 MARZO 2003 LA SICCITÀ IN ITALIA L'evoluzione del clima in Italia dalla Piccola Età Glaciale (1500-1850) al prossimo futuro (Effetto Serra del Terzo Millennio) Franco Ortolani, Dipartimento di Pianificazione e Scienza del Territorio, Università di Napoli Federico II; Tel-fax +39 081 431518; e-mail: [email protected]; Silvana Pagliuca, ISAFOM, CNR, via Cupa Patacca, Ercolano, Napoli; Tel. +39 081 7717325, Fax +39 081 7718045; e-mail: [email protected] I dati strumentali evidenziano che negli ultimi 150 anni è avvenuta una variazione del clima a scala globale, particolarmente evidente nell'Italia meridionale (incremento della temperatura media dell'aria di circa 1°, diminuzione delle precipitazioni piovose di circa il 30% e nevose di circa 2m al di sopra dei 1000 m di quota) (figure 1 e 2). Figura 1 Figura 2 Nella figura 1, dal basso verso l’alto, viene evidenziata la correlazione tra la variazione dell’attività solare, delle precipitazioni piovose e nevose, delle temperature e della concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera negli ultimi secoli. Nella figura 2 sono evidenziate le aree influenzate dalla variazione climatica avvenuta tra il XIX e XX secolo. Tappe significative sono individuabili nel periodo 1916-1920, intorno al 1945 e il 1980. Come è noto, contemporaneamente a queste modificazioni stanno avvenendo altre variazioni globali come l'incremento dell'anidride carbonica (di origine antropogenica) nell'atmosfera e dell'attività solare. 2 Anche l’ambiente fisico è stato interessato da sensibili modificazioni come evidenziato dall’evoluzione delle aree costiere del bacino mediterraneo (figura 3), dai ghiacciai alpini svizzeri e dall’idrologia dell’Europa centrale (figura 4); tali variazioni hanno significativamente influito sull’assetto socioeconomico dell’area circummediterranea degli ultimi 500 anni (figura 4). Nella figura 4 è evidenziata la correlazione tra l’evoluzione dell’attività solare (grafico in basso), variazione delle precipitazioni piovose, temperature e venti (grafico al centro: Precipitazioni: 1500-1995 da Pichard, 1995, modificato; 1867-1998 da Brunetti et al., 1999; 1884-1997 da Diodato, 1997. Temperature: 1500-1990 da Bradley & Jones, 1993; 1867-1998 da Brunetti et al., 1999), evoluzione socio-economica, idrologica e dei litorali con sabbia silicoclastica nell'Area circummediterranea dalla Piccola Età Glaciale ad oggi (grafico in alto) (Evoluzione idrologica: A= Europa Centrale: 1= instabilità; 2= stabilità; 1a= Instabilità di tipo mediterraneo; 2a= stabilità di tipo mediterraneo; B= Area Mediterranea: 1a= instabilità mediterranea; 2a= Stabilità mediterranea; 1b= instabilità mediterranea-nordafricana; 1c= stabilità nordafricana; C= Evoluzione dei ghiaccia alpini svizzeri: ER= espansione e ritiro; ME= massima espansione; R= ritiro; D= evoluzione dei litorali mediterranei con sabbia silicoclastica: 1= aggradazione e progradazione; 2= progradazione; 3= erosione moderata; 4= erosione catastrofica). Come si può prevedere la variazione del clima delle prossime decine di anni? La soluzione generalmente adottata consiste nell’inserire in vari modelli i dati climatici strumentali ottenuti prolungando verso il futuro l'andamento delle ultime decine di anni, assumendo che tale andamento, nel passato e nel futuro, non sia interessato da discontinuità significative. Figura 3 Figura 4 Ritenendo che una previsione si debba necessariamente basare sulla conoscenza della "storia del clima" degli ultimi millenni, al fine di inquadrare correttamente i dati strumentali degli ultimi 150 anni, è stata 3 effettuata la ricostruzione dell’evoluzione climatico-ambientale degli ultimi millenni in base allo studio degli archivi naturali dell’area mediterranea, integrati con i vari dati paleoclimatici globali. La ricostruzione della temperatura degli ultimi 500 anni (figura 4), oltre che mediante i dati strumentali degli ultimi 150-200 anni, è stata effettuata, da vari ricercatori, in base ai dati dendrocronologici. Si evidenzia un periodo più freddo dell'attuale compreso tra il 1500 e il 1740 circa e un progressivo e costante riscaldamento globale a partire dalla seconda metà del XVIII secolo. Si individuano, pertanto, due significative soglie climatiche; una intorno al 1640 (improvvisa diminuzione della temperatura media) e una intorno al 1750 (improvviso incremento della temperatura). Le paleotemperature risultano strettamente correlate con l'attività solare. Il periodo più freddo degli ultimi 500 anni, tra il 1570 circa e il 1740 circa, coincidente con un sensibile minimo di attività solare, corrisponde all'acme della Piccola Età Glaciale che nell'area Mediterranea è stato caratterizzato da una prevalenza di venti freddi provenienti da NE. La ricostruzione delle precipitazioni piovose (figura 4), oltre che mediante i dati strumentali a partire dall'inizio del 1800 circa, è stata effettuata elaborando, tarando e correlando i dati delle portate del fiume Rodano e del fiume Tevere relative agli ultimi 500 anni. Le precipitazioni piovose a partire dal 1500 sono progressivamente aumentate raggiungendo i valori massimi per un lungo periodo compreso tra il 1750 circa e l'inizio del 1900. Il citato periodo più freddo degli ultimi 500 anni, invece, non è stato caratterizzato da notevoli precipitazioni piovose. Il secolo XIX, corrispondente al periodo più piovoso degli ultimi 500 anni, caratterizzato da temperature nettamente inferiori alle attuali ma più miti rispetto all'acme della Piccola Età Glaciale, è stato caratterizzato da una netta prevalenza di venti atlantici umidi provenienti da NW. Figura 5 La ricostruzione della modificazione climatica degli ultimi 1000 anni evidenzia che l'inizio del secondo millennio è stato caratterizzato da un evento climatico di eccezionale importanza (periodo caldo medievale) corrispondente ad un prolungato massimo di attività solare (figura 5). La ricostruzione della paleotemperatura evidenzia che dal 1050 al 1090 circa essa è aumentata di circa 1° e che si è mantenuta elevata fino a circa il 1270 per poi decrescere rapidamente in coincidenza con la fine del massimo di attività solare. Tale periodo è stato caratterizzato dalla traslazione verso nord delle fasce climatiche di 4 circa 8° che hanno instaurato sensibili e significative modificazioni ambientali. L’area centroeuropea ha goduto di condizioni simili a quelle tipicamente mediterranee per oltre 150 anni mentre l'area mediterranea è stata interessata da desertificazione delle fasce costiere fino a circa 42° N di latitudine in seguito ad una marcata diminuzione delle precipitazioni piovose (circa il 50% - l'80% rispetto ai valori attuali) (figura 6). I dati finora descritti mettono in risalto che esiste uno stretto collegamento tra variazione pluridecennale dell'attività solare e variazione marcata della temperatura e delle precipitazioni piovose. L'attività solare, in assenza di azioni antropiche, durante il Periodo Caldo Medievale (massimo prolungato) e l'acme della Piccola Età Glaciale (minimo prolungato), ha esercitato un controllo determinante sull'andamento plurisecolare (caratterizzato da un clima simile a quello instauratosi tra il 1800 e l'attuale), determinando l'instaurazione improvvisa di periodi della durata di circa 150-200 anni rispettivamente più caldi e più freddi in relazione alla naturale ciclicità millenaria. Figura 6 figura 7 Catastrofici dissesti idrogeologici con conseguenti disastrose conseguenze sull’assetto socio-economico e civile si sono verificati in Europa nel periodo di transizione verso il massimo di attività solare medievale, vale a dire durante il minimo di Oort (1010-1050) (figura 6). Alla luce dei dati sopra sintetizzati, in base alla ciclcicità circa-millenaria della variabilità climaticoambientale si prevede che l'evoluzione della variazione climatica in atto può provocare una situazione (da noi definita "Effetto Serra del Terzo Millennio"), simile a quella già sperimentata ciclicamente 1000 ("Effetto Serra Medievale") e 2000 ("Effetto Serra Romano") anni fa, determinata dal progressivo incremento dell'attività solare (l'incremento dei gas antropogenici ad effetto serra, pertanto, potrebbe modificare la naturale evoluzione) con aumento dei venti di origine occidentale, sudoccidentale e sudorientale. I risultati ottenuti indicano che vi sono delle "soglie climatiche" che ciclicamente determinano rapide modificazioni delle temperature e delle precipitazioni piovose. Le previsioni climatiche, quindi, devono 5 tenere conto di tali modificazioni cicliche plurisecolari; non è scientificamente corretto prevedere il futuro solo in base ai dati strumentali delle ultime decine di anni. In base a quanto accaduto all'inizio del secondo millennio, prima del Periodo Caldo Medievale (tra il 1010 e il 1050 circa), le previsioni del clima delle prossime decine di anni devono tenere conto di due scenari (figura 7): Figura 8 Figura 9 - l'attività solare continua ad aumentare ulteriormente fino a dare origine, entro alcune decine di anni, come accaduto tra il 1050 e il 1090 d.C. circa, ad un nuovo massimo prolungato (figura 7, grafico in alto). Ciò determinerebbe l'accentuazione dell'andamento climatico registrato nelle ultime decine di anni con una drastica riduzione delle precipitazioni piovose e un incremento della temperatura nell’area mediterranea centro-meridionale. Tale andamento sarebbe più precoce ed accentuato nelle regioni meridionali (Puglia, Sicilia, Calabria, Basilicata e Sardegna) e interesserebbe gravemente i serbatoi idrogeologici carbonatici appenninici. Nelle aree costiere le nuove condizioni climatiche instaurerebbero una vera e propria desertificazione fino a circa 41-42° N. - l'incremento dell'attività solare viene interrotto da un periodo di alcune decine di anni di minima attività (come accadde con il minimo di Oort tra il 1010 e il 1050 circa) con conseguente marcato incremento delle precipitazioni piovose, alimentate da venti umidi di origine nordoccidentale e occidentale anche nel periodo estivo, e conseguenti diffusi catastrofici eventi alluvionali come quelli che hanno interessato l'Europa Centrale nell'agosto 2002. Successivamente l'attività solare subisce un rapido incremento fino a determinare un massimo prolungato della durata di oltre 1 secolo, come accaduto all'inizio del secondo millennio, determinando l’instaurazione di condizioni climatico-ambientali simili a quelle medievali (Effetto Serra del Terzo Millennio) (figura 7, grafico in basso). La figura 8 ricostruisce l'evoluzione climatica dal 1500 ad oggi e delinea la previsione delle modificazioni attese nel prossimo futuro. Il grafico in alto evidenzia l'evoluzione della concentrazione dell’anidride carbonica nell’atmosfera dal 1750 ad oggi e le concentrazioni previste in relazione a differenti riduzioni 6 delle emissioni antropogeniche. Il grafico al centro mostra l'evoluzione delle precipitazioni e delle temperature, mentre il grafico in basso evidenzia il trend evolutivo dell'attività solare. Lo scenario A prevede che l'attività solare continui ad aumentare rapidamente fino ad attestarsi su un massimo simile a quello che ha caratterizzato il periodo caldo medievale tra il 1110 e 1270 circa. Lo scenario B prevede invece una inversione di tendenza dell'attività solare, come accaduto nei primi decenni del secondo millennio, e un conseguente rallentamento o inversione della variazione climatica della durata di qualche decennio; successivamente prevede un rapido e progressivo incremento dell'attività solare (come accaduto tra il 1050 e 1090 circa), con la conseguente accentuazione dell'incremento della temperatura e diminuzione delle precipitazioni piovose. Come si può notare, la figura 8 evidenzia che il previsto andamento della concentrazione dell’anidride carbonica nell’atmosfera è simile a quello previsto per la variazione climatica secondo la naturale ciclicità. Nella figura 9 sono schematizzati gli impatti ambientali previsti in Italia durante il prossimo periodo caldo, da noi denominato “Effetto Serra del Terzo Millennio”, nell’ipotesi che l’inquinamento atmosferico antropogenico non influenzi significativamente la variazione climatica ciclica (grafico A, a sinistra) o che ne determini un’accentuazione. Secondo quest’ultima possibilità (grafico B, a destra) potrebbe determinarsi un più marcato spostamento verso nord delle fasce climatiche; ciò favorirebbe l’instaurarsi di un clima di tipo “Mediterraneo Monsonico” (Allocca et al., 2000) con precipitazioni piovose concentrate nel periodo estivo, apportate dai venti caldoumidi atlantici che si incuneerebbero tra l’Africa nordoccidentale e la Penisola Iberica penetrando nell’Area Mediterranea, come avvenuto durante il periodo più caldo dell’Olocene noto come Optimum climatico per l’Europa centro-settentrionale. Bibliografia Allocca F., Amato V., Coppola D., Giaccio B., Ortolani F. & Pagliuca S. 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