Aria pulita, clima più caldo? Il legame tra aerosol e oscillazione artica

Ridurre la quantità di aerosol nell’atmosfera migliora la qualità dell’aria, ma può modificare il fenomeno dell’Oscillazione Artica e amplificare il riscaldamento del profondo nord nel prossimo futuro.

Non solo anidride carbonica

Quando si parla di gas clima-alteranti l’attenzione si concentra quasi sempre sull’anidride carbonica, uno dei più dannosi e maggiormente problematici, ma soprattutto di facile comprensione per il grande pubblico. Eppure, esiste un’altra categoria di sostanze che, pur rimanendo nell’atmosfera per periodi molto più brevi, esercita un’influenza significativa sia sul clima sia sulla qualità dell’aria. Sono i cosiddetti Near-Term Climate Forcers (NTCF), ovvero aerosol e gas chimicamente reattivi come ossidi di azoto, monossido di carbonio e precursori dell’ozono troposferico. La loro riduzione rappresenta uno degli obiettivi principali delle politiche ambientali internazionali, perché permette di diminuire l’inquinamento atmosferico e i suoi effetti sulla salute. Tuttavia, eliminare queste sostanze significa anche rimuovere parte del loro effetto di raffreddamento sul sistema climatico, un equilibrio delicato e che continua a riservare sorprese.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Elementa: Science of the Anthropocene aggiunge ora un tassello importante a questo quadro, mostrando che la diminuzione degli NTCF potrebbe influenzare non soltanto le temperature medie, ma anche uno dei principali meccanismi di variabilità atmosferica dell’emisfero settentrionale: l’Oscillazione Artica (Arctic Oscillation, AO). Comprendere esattamente quali fattori la influenzano è fondamentale perché dall’AO dipendono gran parte della variabilità climatica invernale dell’emisfero nord, comprese temperature, precipitazioni e frequenza degli eventi estremi.

Il ruolo nascosto degli aerosol

Gli aerosol sono minuscole particelle solide o liquide sospese nell’atmosfera, molti di essi, in particolare i solfati prodotti dalla combustione dei combustibili fossili, riflettono parte della radiazione solare verso lo spazio esercitando un effetto raffreddante. Negli ultimi decenni questo raffreddamento ha in parte compensato il riscaldamento provocato dai gas serra ed è uno dei motivi per cui gli scienziati sottolineano da tempo che il miglioramento della qualità dell’aria potrebbe rendere più evidente il riscaldamento globale nel breve periodo. Eliminando gli aerosol si elimina anche una parte di questo “schermo” che attenua l’aumento delle temperature. I ricercatori mostrano però che il fenomeno non si limita al semplice bilancio radiativo, la riduzione degli aerosol sembra infatti modificare anche la circolazione atmosferica su larga scala.

Sono stati analizzati otto modelli climatici del progetto internazionale AerChemMIP, confrontando due scenari: uno con emissioni elevate di aerosol e altri inquinanti di breve durata e uno caratterizzato da una loro forte riduzione a partire dal 2015. L’analisi si concentra sul periodo 2015-2050, quando le differenze tra i due scenari risultano più marcate e il risultato più interessante riguarda proprio l’Oscillazione Artica. Nei modelli in cui gli NTCF vengono ridotti in modo significativo aumenta la probabilità che l’AO assuma una fase positiva durante gli inverni futuri. Secondo gli autori, il cambiamento diventa particolarmente evidente a partire dalla metà degli anni Trenta, quando compare un vero e proprio cambio di regime nella frequenza delle fasi positive. Non si tratta semplicemente di una fluttuazione casuale, l’insieme dei modelli mostra un segnale coerente, suggerendo che la riduzione degli aerosol contribuisca a modificare lo stato medio dell’atmosfera.

Le possibili risposte della circolazione atmosferica

La spiegazione a tutti ciò è legata ai cambiamenti nella distribuzione del riscaldamento. La diminuzione degli aerosol permette infatti a una maggiore quantità di radiazione solare di raggiungere la superficie terrestre, favorendo un riscaldamento più intenso soprattutto nelle regioni continentali dell’emisfero nord e nelle fasce tropicali. Allo stesso tempo cambiano i flussi di calore tra oceano e atmosfera e il trasporto meridionale di energia verso l’Artico. Il risultato complessivo è un rafforzamento del gradiente di temperatura tra le basse e le alte latitudini nella troposfera superiore.

Questa configurazione favorisce uno spostamento verso nord della corrente a getto e dei venti occidentali, cioè una struttura atmosferica molto simile a quella osservata durante una fase positiva dell’Oscillazione Artica. Anche il Pacifico settentrionale sembra svolgere un ruolo importante, qui il riscaldamento più marcato delle aree continentali asiatiche riduce il contrasto termico tra terra e oceano, modificando la pressione atmosferica nella regione e contribuendo ulteriormente a una configurazione favorevole alla fase positiva dell’AO.

Un ulteriore contributo al riscaldamento

Lo studio evidenzia anche un secondo aspetto rilevante, ovvero che la maggiore frequenza di fasi positive dell’Oscillazione Artica non rappresenta soltanto una conseguenza della riduzione degli aerosol, ma diventa essa stessa un fattore capace di amplificare il riscaldamento dell’emisfero nord. Le simulazioni mostrano infatti che, dopo il 2030, il riscaldamento risulta sensibilmente più intenso rispetto allo scenario in cui gli NTCF non vengono ridotti. Entro il periodo 2041-2050, la diminuzione degli inquinanti atmosferici produce un riscaldamento globale aggiuntivo di circa 0,16 °C, che sale a circa 0,25 °C nell’emisfero nord. Questo contributo corrisponde a circa il 10-20% del riscaldamento previsto nello scenario climatico considerato entro la metà del secolo. È importante però sottolineare che questo effetto non mette in discussione la necessità di ridurre gli aerosol, ma, al contrario, evidenzia come il sistema climatico risponda contemporaneamente a numerosi processi fisici, alcuni dei quali possono produrre effetti apparentemente controintuitivi.

Un equilibrio delicato tra clima e qualità dell’aria

Migliorare la qualità dell’aria resta una priorità assoluta per la salute pubblica e per gli ecosistemi. Milioni di morti premature ogni anno sono attribuibili all’inquinamento atmosferico e ridurre gli NTCF porta benefici immediati che superano ampiamente i possibili effetti climatici collaterali. Tuttavia, le simulazioni indicano che queste politiche potrebbero modificare anche la variabilità naturale del clima, influenzando la frequenza con cui si manifestano configurazioni atmosferiche come l’Oscillazione Artica. Per questo motivo, gli autori invitano a considerare gli NTCF non soltanto come semplici inquinanti atmosferici, ma come componenti attive del sistema climatico.

Comprendere in che modo la loro riduzione interagisca con la circolazione atmosferica rappresenta un passaggio essenziale per affinare le proiezioni climatiche dei prossimi decenni. Le politiche attuate a livello nazionale ed internazionale per un’aria più pulita non incidono soltanto sulla salute e sulle temperature medie, ma possono influenzare anche il modo in cui l’atmosfera organizza la propria variabilità. Una lezione che ricorda, ancora una volta, quanto il sistema climatico sia un mosaico di processi profondamente interconnessi, nel quale ogni intervento può produrre effetti che vanno ben oltre l’obiettivo iniziale.

Pietro Boniciolli

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