Local temperatures rapidly depart from historical experience beyond 1.5°C

Per decenni, gli scienziati hanno monitorato l'aumento della temperatura media terrestre, osservando il termometro globale salire oltre la linea di base preindustriale. Ma per le persone che vivono in specifiche città, paesi o foreste, la storia non riguarda solo una media globale; riguarda il tempo locale che sperimentano ogni giorno. Una domanda cruciale è rimasta a lungo sospesa nella scienza climatica: a che punto il calore diventa permanente? C'è una differenza tra un singolo'estate da record e un futuro in cui il clima locale non tornerà mai più ai livelli di temperatura che le società umane e gli ecosistemi naturali si sono evoluti per aspettarsi. Gli scienziati chiamano questo uno "stato caldo", una condizione in cui la temperatura media annuale rimane al di sopra dei livelli più alti registrati nella storia, senza mai tornare alla frescura familiare del passato. Comprendere quando avviene questo cambiamento è vitale perché le nostre infrastrutture, le nostre colture e i nostri ecosistemi sono tutti costruiti sull'assunto che il clima tornerà eventualmente ai suoi livelli storici normali. Se quel ritorno non avviene mai, i punti di riferimento per progettare il nostro mondo svaniscono.

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università di Oxford affronta questa incertezza ponendo una domanda diversa. Invece di cercare di prevedere l'anno esatto in cui una specifica città supererà il suo record di calore, si sono chiesti: dato un certo livello di riscaldamento globale, quanto è probabile che una temperatura locale rimanga permanentemente al di sopra del suo massimo storico per il resto del secolo? Per rispondere, il team si è rivolto a una vasta libreria di simulazioni informatiche. Hanno addestrato un sofisticato programma informatico, un tipo di intelligenza artificiale nota come rete neurale, su 408 diverse simulazioni climatiche. Queste simulazioni rappresentano vari futuri possibili, ma i ricercatori si sono concentrati su un percorso specifico che corrisponde da vicino agli attuali impegni politici globali, uno scenario in cui le emissioni di gas serra continuano a salire ma alla fine si stabilizzano. Il programma ha imparato a riconoscere i modelli nel clima storico di ogni località, come ad esempio quanto il tempo fluttui naturalmente e quanto velocemente la tendenza al riscaldamento stia accelerando. Ha poi utilizzato questa conoscenza per calcolare la probabilità che un luogo entri in uno "stato caldo" permanente una volta che il mondo avrà raggiunto specifici traguardi di riscaldamento: 1,5 gradi Celsius, 2 gradi, 2,5 gradi e 3 gradi sopra i livelli preindustriali.

I risultati rivelano una realtà cruda e accelerata. A un livello di riscaldamento globale di 1,5 gradi Celsius, la situazione rimane relativamente contenuta. In queste simulazioni, solo una minuscola frazione della superficie terrestre mondiale, appena il 2,2 percento, ha molto probabilmente superato la soglia dello stato caldo permanente. Tuttavia, la situazione cambia drasticamente con solo mezzo grado di riscaldamento aggiuntivo. Quando il pianeta raggiunge i 2 gradi Celsius, l'area di terra bloccata in questo nuovo, senza precedenti clima si espande bruscamente fino a coprire il 40,3 percento della superficie terrestre globale. Questo non è solo uno spostamento geografico; è uno spostamento umano. Entro il tempo in cui il mondo si scalderà di 2 gradi, quasi la metà delle persone che attualmente vivono sulla Terra si troverà in regioni in cui la temperatura annuale non scende mai più al di sotto del massimo storico. Man mano che il riscaldamento continua a 2,5 e 3 gradi, i numeri salgono ulteriormente, esponendo infine il 96 percento della popolazione globale e quasi l'80 percento della vegetazione terrestre a queste condizioni sostenute e record.

Lo studio chiarisce anche perché le stime precedenti potrebbero essere state fuorvianti. La ricerca precedente spesso trattava i modelli climatici come una singola voce uniforme, mediandoli insieme per trovare una data precisa di quando il clima sarebbe cambiato. Il team di Oxford ha scoperto che questo approccio tralascia un dettaglio critico: il ruolo delle variazioni meteorologiche naturali e casuali. Nelle loro simulazioni, due modelli climatici identici che eseguono lo stesso scenario potevano produrre risultati molto diversi per una città specifica come Oslo. In un'esecuzione, la città potrebbe entrare in uno stato caldo permanente nel 2058; in un'altra, potrebbe non accadere fino al 2091. Questa differenza di decenni è causata dagli alti e bassi naturali del tempo, che possono ritardare o accelerare il momento in cui il calore diventa permanente. Addestrando la loro rete neurale a tenere conto di queste fluttuazioni locali e della storia specifica di ogni località, i ricercatori hanno creato uno strumento molto più affidabile rispetto alle semplici medie. Hanno validato il loro metodo testandolo contro modelli climatici che non avevano mai visto prima, dimostrando che il programma poteva prevedere accuratamente i risultati basandosi sulla storia climatica unica di un luogo, piuttosto che limitarsi a indovinare in base a una media globale.

Le implicazioni di queste scoperte sono profonde per la nostra visione del futuro. La ricerca suggerisce che la transizione da un clima che occasionalmente rompe i record a uno che li supera permanentemente non è uno scivolamento lento e lineare, ma un'espansione rapida che accelera bruscamente tra 1,5 e 2 gradi di riscaldamento. I tropici sono i primi a sperimentare questo cambiamento, poiché il loro tempo fluttua naturalmente meno rispetto ad altre regioni, rendendo più chiaro il segnale del riscaldamento. Tuttavia, lo studio sottolinea che questo non è un problema lontano nel futuro; è una traiettoria che le attuali politiche stanno già impostando per il mondo. Le simulazioni mostrano che, sotto il percorso di emissioni più vicino agli attuali impegni politici, una quota rapidamente crescente di umanità e della vegetazione terrestre sarà destinata a un futuro in cui il clima locale non ha analoghi storici. Lo studio non pretende di prevedere l'anno esatto in cui ciò accadrà per ogni città, ma fornisce una mappa altamente affidabile del rischio, mostrando che la finestra per evitare questo distacco permanente dal passato si sta chiudendo rapidamente e che le conseguenze del superamento di questa soglia sono molto più diffuse di quanto precedentemente compreso.