Paradosso dell’inquinamento:Come la pulizia dello smog determina il riscaldamento degli oceani

Lo chiamano "The Blob". Una vasta distesa di oceano che si estende periodicamente dall'Alaska alla California riscalda fino a 4 gradi Celsius (7 gradi F), decimando gli stock ittici, affamando gli uccelli marini, creando fioriture di alghe tossiche, impedendo il ritorno dei salmoni nei fiumi, spostando i leoni marini e costringendo le balene sulle rotte marittime per trovare cibo.

Il Blob si è formato per la prima volta nel 2013 e si è diffuso in un’area del Pacifico nordorientale grande quanto il Canada.È durato tre anni e continua a tornare, più recentemente l'estate scorsa.Fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di spiegare questo improvviso riscaldamento degli oceani.Il cambiamento climatico, anche combinato con cicli naturali come El Niño, non è sufficiente.

Ma nuovo analisi suggerisce una causa inaspettata.Xiaotong Zheng, meteorologo della Ocean University of China, e colleghi internazionali sostengono che questo straordinario riscaldamento è il risultato di una drammatica pulizia dell’inquinamento atmosferico cinese.La diminuzione delle particelle di smog, che proteggono il pianeta dai raggi del sole, ha accelerato il riscaldamento e innescato una catena di eventi atmosferici in tutto il Pacifico che, di fatto, hanno cotto l’oceano.

Altri ricercatori hanno parlato con Yale Ambiente 360 ritengono che la scoperta, effettuata con l’aiuto di modelli climatici approfonditi, abbia implicazioni potenzialmente critiche per il clima futuro nel Pacifico e altrove.Le emissioni delle minuscole particelle che causano lo smog, note collettivamente come aerosol, sono in declino in gran parte del mondo, ad eccezione dell’Asia meridionale e dell’Africa.Gli scienziati temono che le pulizie riscalderanno l’atmosfera globale e porteranno a ondate di calore oceanico regionale più intense.

L’idea che ripulire l’inquinamento atmosferico possa peggiorare il riscaldamento atmosferico sembra controintuitiva.

Yangyang Xu, uno scienziato atmosferico della Texas A&M University non coinvolto nello studio, ha affermato che questo dimostra che “la riduzione dell’aerosol perturberà il sistema climatico in modi mai sperimentati prima.Ci riserverà delle sorprese”.

In effetti, ciò potrebbe già accadere nell’Atlantico.Alcuni ricercatori con cui abbiamo parlato sostengono che sia eccezionale ondata di caldo che si è diffuso nel Nord Atlantico dalla primavera dello scorso anno fino all’aprile di quest’anno, costringendo i pesci a fuggire verso le acque artiche più fredde, potrebbe aver dovuto la sua intensità agli sforzi internazionali per ridurre le emissioni di aerosol delle navi che attraversavano l’oceano.

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L’idea che ripulire l’inquinamento atmosferico possa peggiorare il riscaldamento atmosferico sembra controintuitiva.Ma le piccole particelle sospese nell’atmosfera, note collettivamente come aerosol, sono molto diverse dai gas serra.Invece di riscaldare il pianeta intrappolando la radiazione solare, lo ombreggiano disperdendo la luce solare in arrivo e talvolta creando nuvole.

Non restano in aria per più di qualche giorno.Ma i modellisti climatici calcolano che, mentre sono lì, riescono a respingere fino a un terzo del riscaldamento globale.

Negli ultimi anni, tuttavia, questo effetto di raffreddamento ha cominciato a diminuire in gran parte del mondo.Grazie alla legislazione sull’aria pulita intesa a proteggere la salute pubblica, le emissioni di aerosol sono state ridotte in Europa e Nord America a partire dagli anni ’80.E negli ultimi dieci anni, lo stesso è accaduto in Cina, dove i severi controlli governativi sulle industrie sporche, introdotti dal presidente Xi Jinping nel 2013, hanno ridotto le emissioni complessive di aerosol del 70%, secondo Zheng.

A livello globale, oggi ci sono meno aerosol di origine antropica nell’aria rispetto a decenni.Susanne Bauer, modellatrice climatica presso il Goddard Institute for Space Studies della NASA, dice questo “punto di svolta dell’era dell’aerosol” si è verificato nel primo decennio di questo secolo, e sembra destinato a continuare, poiché sempre più paesi cercano di eliminare lo smog.

Di conseguenza, dicono gli scienziati, la maschera aerosol sta scivolando, provocando un aumento del riscaldamento globale in molte regioni.“Attualmente stiamo sperimentando un riscaldamento globale causato dai gas serra, potenziato dalla rimozione degli aerosol”, afferma Ben Booth, modellista climatico presso il Regno Unito.Ufficio Met.

Le ripercussioni climatiche di tutto ciò non sono inaspettate.I cali previsti nel raffreddamento tramite aerosol sono già presi in considerazione proiezioni del futuro riscaldamento globale da parte del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC).Ma le nuove scoperte di Zheng sulla causa della calda massa del Pacifico suggeriscono che possiamo anche aspettarci sorprese climatiche regionali sempre più grandi.

Senza l’effetto di raffreddamento degli aerosol, il mondo avrebbe già raggiunto la soglia di temperatura del pericoloso cambiamento climatico.

Perché così?La risposta sta nel fatto che gli aerosol non rimangono nell’aria abbastanza a lungo da mescolarsi completamente nell’atmosfera.Quindi la pulizia nazionale dell’inquinamento creerà mappe radicalmente nuove della distribuzione degli aerosol.

Alcune aree si riscalderanno molto più di altre e questo riscaldamento differenziale ha il potenziale di destabilizzare i modelli di circolazione atmosferica, che sono in gran parte guidati dal calore.Questo è ciò che sembra essere accaduto nel Pacifico nord-orientale, afferma Zheng.

Quando lui e Hai Wang, anch’egli della Ocean University of China, insieme a colleghi negli Stati Uniti e in Germania, hanno modellato i probabili impatti sui sistemi di circolazione della recente pulizia dell’aria sulla Cina orientale, hanno scoperto che l’eliminazione dello smog del paese ha causato eccezionale riscaldamento atmosferico sottovento sul Pacifico.

Ciò ha alterato la pressione dell'aria e intensificato la Bassa Aleutina, un'area semipermanente di bassa pressione nel Mare di Bering.Ciò a sua volta ha ridotto la velocità del vento più a est, limitando la capacità dei venti di raffreddare l’oceano sottostante, fornendo “una condizione favorevole per un riscaldamento estremo dell’oceano”.

Zheng e colleghi avvertono che i risultati sono un presagio di futuri eventi di blob caldi “sproporzionatamente grandi”.

Gli aerosol sono disponibili in molte forme e dimensioni, dalla polvere e fuliggine alle minuscole particelle invisibili all'occhio.Hanno molte fonti naturali, come gli incendi boschivi e le tempeste di polvere.Ma a partire dalla Rivoluzione Industriale il carico di aerosol nell’atmosfera è stato drammaticamente aumentato da fonti antropiche, in primo luogo dalla combustione di combustibili fossili come carbone e petrolio.

Queste emissioni includono grandi volumi di anidride solforosa (SO2), un gas che reagisce prontamente con altri composti presenti nell’aria per creare minuscole particelle che ombreggiano il pianeta e possono agire come nuclei di condensazione che provocano la confluenza dell’umidità atmosferica in goccioline d’acqua che formano nuvole. .

La combustione di combustibili fossili produce sia anidride carbonica che aerosol che riscaldano il pianeta e mascherano gran parte del riscaldamento.Le temperature atmosferiche dipendono dall’equilibrio tra i due.L'ultimo IPCC valutazione of Climate Science, pubblicato nel 2021, ha calcolato che i gas serra stavano producendo un effetto di riscaldamento di circa 1,5 gradi C, di cui 0,4 gradi mascherati dagli aerosol.

“Senza l’effetto di raffreddamento degli aerosol, il mondo avrebbe già raggiunto la soglia di temperatura di 1,5 gradi del cambiamento climatico ‘pericoloso’, come stabilito dall’accordo di Parigi”, dice Johannes Quaas, meteorologo dell’Università di Lipsia ed ex autore principale dell’IPCC.

Ma l’equilibrio si sta spostando poiché sempre più paesi agiscono per ridurre le emissioni di aerosol.

Fino a poco tempo fa, le emissioni di aerosol delle navi probabilmente raffreddavano il pianeta più di quanto le loro emissioni di gas serra lo riscaldassero.

Lo fanno a causa di una crescente consapevolezza degli impatti degli aerosol sulla salute pubblica, diffusa dall’Organizzazione Mondiale della Sanità calcola causano ogni anno più di 4 milioni di morti premature dovute a tumori e malattie respiratorie e cardiovascolari.Secondo a., l’inquinamento atmosferico ha ridotto l’aspettativa di vita in alcune parti della Cina fino a cinque anni Studio del 2013.

I paesi stanno richiedendo alle aziende elettriche, alle industrie e ai produttori di veicoli di filtrare il particolato e bruciare carburante a basso contenuto di zolfo o di installare apparecchiature per eliminare l’SO2 dalle emissioni del camino, eliminando così le emissioni di aerosol e SO2 senza ridurre l’energia prodotta dalla combustione del carburante.

L’Europa e il Nord America hanno leggi sull’aria pulita in vigore da quasi mezzo secolo.Dal 2013, a seguito di una serie di smog debilitanti in molte città, la Cina ha seguito, a una velocità vertiginosa.Le sue emissioni di aerosol di origine antropica sono diminuite del 70% in un decennio e le emissioni di SO2 sono state ridotte ancora di più, da 20,4 milioni di tonnellate nel 2013 a 2,4 milioni di tonnellate nel 2022.

I ricercatori cinesi hanno monitorato in dettaglio l’impatto di ciò sul clima locale.Yang Yang, fisico dell’atmosfera presso l’Università di scienza e tecnologia dell’informazione di Nanchino, calcola che entro il 2017 potenziato l’attuale tendenza al riscaldamento serra nella Cina orientale di 0,1 gradi C.Poiché la pulizia si estende anche ai trasporti, lui si aspetta questo riscaldamento aggiuntivo aumenterà tra 0,2 e 0,5 gradi C entro il 2030 e oltre 0,5 gradi C entro il 2060. https://flo.uri.sh/visualisation/18099847/embed

Yang prevede che ciò innescherà anche cambiamenti nella circolazione atmosferica locale che si tradurranno in maggiori precipitazioni sulla Cina meridionale e oltre, nei paesi vicini come le Filippine.La nuova ricerca di Zheng suggerisce che gli effetti sono già molto più a lungo termine, estendendosi attraverso il Pacifico per creare The Blob sulle coste degli Stati Uniti.

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In quale altro luogo possiamo aspettarci di interrompere il cambiamento climatico locale?Al di fuori della Cina, i ricercatori stanno esplorando le potenziali sorprese sul clima oceanico derivanti dai recenti sforzi per ridurre le emissioni di SO2 derivanti dal trasporto marittimo.

Il diesel sporco e solforoso è stato per lungo tempo il combustibile preferito nelle caldaie delle navi.Di conseguenza, fino a poco tempo fa, le flotte marittime mondiali emettevano più di 10 milioni di tonnellate di SO2 all’anno, contribuendo tra il 10 e il 20% alla “forzatura” climatica di origine antropica totale dovuta agli aerosol, afferma Michael Diamond, che studia aerosol e clima presso la Florida State University. .

Le navi sono a causa principale dell’accumulo di aerosol sugli oceani, dove di solito ci sono poche altre fonti antropiche.Le immagini satellitari mostrano chiare tracce di nuvole che si estendono lungo le principali rotte marittime.

Naturalmente, anche la combustione del carburante delle navi emette anidride carbonica.Ma fino a poco tempo fa, le emissioni di aerosol delle navi probabilmente avevano raffreddato il pianeta più di quanto le loro emissioni di gas serra lo avessero riscaldato.Tuttavia, le cose stanno cambiando.Le navi sembrano destinate a passare dal raffreddamento planetario al riscaldamento planetario.

L’eliminazione del metano, un gas serra di breve durata, può fornire una soluzione rapida ad alcuni degli impatti degli aerosol persi.

Nel 2020, l’Organizzazione marittima internazionale (IMO) delle Nazioni Unite ha risposto alla crescente pressione per ripulire l’aria attorno ai porti entro riducendo il contenuto di zolfo consentito nel trasporto di carburante dal 3,5% allo 0,5%.La riduzione delle emissioni di SO2 delle navi ha già comportato meno nuvole sulle rotte marittime e temperature oceaniche più elevate.

Diamond afferma di avere un documento attualmente in fase di revisione paritaria il cui “punto è che qualcosa come un terzo dell’ondata di caldo marino del Nord Atlantico [dell’anno scorso] potrebbe essere attribuibile alle normative IMO”. Booth, nel frattempo, è coautore di a carta prestampato online questo mese in cui si sostiene che la riduzione delle emissioni delle navi “potrebbe aiutare a spiegare parte del rapido aumento delle temperature globali negli ultimi 12 mesi”.

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Dove siamo diretti?

Se il mondo lavorerà con successo per ridurre le emissioni di gas serra nei prossimi decenni, continuando al tempo stesso a frenare gli aerosol, allora possiamo ancora aspettarci un riscaldamento continuo, di cui la riduzione degli aerosol è una causa crescente.

Yang è stato recentemente coautore di a carta che prevede un mondo di metà secolo in cui l’impatto del riscaldamento dell’aria più pulita “supererà di gran lunga quello dei gas serra”. Ci sarà “un aumento delle ondate di caldo umido con una durata più lunga e ampiezze più forti”, dice.

Quindi cosa si può fare?Può il mondo avere aria pulita mantenendo il riscaldamento a livelli sopportabili ed evitando il peggioramento delle ondate di caldo oceanico?

La maggior parte degli scienziati interpellati per questo articolo concordano sul fatto che la strada migliore resta quella di raddoppiare gli sforzi per ridurre le emissioni di gas serra.Ma Diamond suggerisce che il dilemma dell’aerosol punta i riflettori sulla necessità di dare priorità al taglio emissioni di metano.

Questo virulento gas serra è secondo per importanza, dopo l’anidride carbonica, come riscaldatore planetario.In questo momento, osserva Diamond, il suo effetto di riscaldamento è quasi identico all’effetto di raffreddamento medio delle continue emissioni di aerosol.E poiché il metano è un gas serra dalla vita relativamente breve, che persiste nell’atmosfera solo per circa un decennio, la sua eliminazione può fornire una soluzione rapida per alcuni degli impatti degli aerosol perduti.Fortunatamente, ci sono frutti a portata di mano per raggiungere questo obiettivo:Le azioni più semplici ed economiche includono la prevenzione dello scarico del metano dai pozzi e dagli oleodotti di gas e petrolio.

Per essere chiari, nessuno – ma proprio nessuno – suggerisce di fermare la pulizia degli aerosol.Il bilancio delle vittime sarebbe semplicemente troppo grande.

Fonte: Yale