I cambiamenti repentini all’interno di sistemi complessi come il sistema climatico terrestre sono estremamente difficili da prevedere. I ricercatori dell’Università Tecnica di Monaco (TUM) e dell’Istituto di Potsdam per la ricerca sull’impatto climatico (PIK) sono ora riusciti a sviluppare un nuovo metodo per anticipare questi punti critici.
Hanno testato con successo l’affidabilità del loro metodo utilizzando uno dei più gravi cambiamenti climatici repentini del passato: la trasformazione del Sahara, un tempo verde, in un deserto.
Dall’ultima era glaciale fino a circa 6.000 anni fa, la regione oggi conosciuta come deserto del Sahara era un paesaggio verde e lussureggiante che brulicava di vita. Questo “periodo umido africano” è terminato bruscamente, trasformando questa fiorente regione nel terreno arido di oggi.
Gli scienziati si sono a lungo interrogati su come i lenti cambiamenti della radiazione solare dovuti alle variazioni dell’orbita terrestre abbiano potuto portare a una transizione climatica così brusca e su larga scala. Questo mistero mette in luce la sfida più ampia di comprendere e prevedere i cambiamenti repentini nei sistemi naturali, comunemente legati ai punti di svolta.
Uno studio pubblicato su Physical Review X da Andreas Morr e dal Prof. Niklas Boers, ricercatori del TUM e del PIK, introduce un metodo avanzato di rilevamento precoce che fornisce avvisi precoci più accurati e affidabili, in particolare in condizioni esterne più realistiche.
I metodi tradizionali presuppongono che i disturbi casuali in un sistema siano non correlati nel tempo. Tuttavia, questo non è realistico per i sistemi climatici, perché presuppone che le condizioni meteorologiche di ogni giorno siano indipendenti da quelle del giorno precedente.
In realtà, il tempo di domani dipende fortemente da quello di oggi. Questa discrepanza riduce l’affidabilità dei metodi convenzionali per i segnali di allerta. Il nuovo metodo di Morr e Boers affronta questa limitazione sviluppando stimatori della stabilità del sistema progettati specificamente per condizioni climatiche più realistiche.
Applicando i loro metodi alla desertificazione del Sahara occidentale, hanno riscontrato un chiaro segnale di allarme prima della perdita di vegetazione, coerente con il superamento di un punto critico.
“I nostri risultati suggeriscono che la brusca fine del periodo umido africano è stata probabilmente causata da un indebolimento della stabilità del sistema in seguito al cambiamento della configurazione orbitale della Terra, che ha gradualmente spinto il sistema verso un punto di svolta”, afferma Morr.
Boers aggiunge: “Il metodo di rilevamento avanzato che abbiamo sviluppato migliora la nostra capacità di monitorare e rispondere a potenziali punti di ribaltamento in vari sistemi naturali. I nostri risultati suggeriscono che eventi di ribaltamento climatico su larga scala come questo possono in linea di principio essere anticipati, consentendo auspicabilmente interventi tempestivi“.
Migliorando l’accuratezza dei segnali di allarme precoce, la ricerca supporta migliori strategie di preparazione e risposta, contribuendo in ultima analisi a proteggere gli ecosistemi e le società umane dai gravi impatti dei potenziali punti di svolta climatici che potrebbero essere superati a causa dei cambiamenti climatici antropogenici.
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