Hydroclimatic Mediation of Low-Frequency Solar Activity Signals in Spanish Cereal Yield Variability (1961–2021)
Questo studio dimostra che l'attività solare a bassa frequenza influenza indirettamente le rese dei cereali in Spagna dal 1961 al 2021 non attraverso effetti biofisici diretti, ma modulando debolmente i pattern dell'Oscillazione Nord Atlantica invernale, che successivamente alterano le precipitazioni e l'umidità del suolo nel Mediterraneo con un ritardo di tre anni per guidare la variabilità interannuale delle rese.
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Gli agricoltori sanno da tempo che il tempo è la grande variabile del loro lavoro. Anche se la tecnologia, i semi migliori e i macchinari migliorati hanno spinto più in alto i raccolti negli ultimi dieci anni, la quantità di grano che un campo produce in un singolo anno dipende ancora pesantemente dalla pioggia, dalla temperatura e dai mutamenti dei modelli del cielo. Gli scienziati hanno trascorso decenni cercando di comprendere le forze invisibili che spingono questi modelli meteorologici. Una delle domande più persistenti in questo campo è se il sole, la nostra stella più vicina, giochi un ruolo negli anni umidi e secchi che determinano un raccolto. Il sole non è una luce costante; respira con un ritmo, diventando più attivo e poi più calmo in circa un decennio. Per molto tempo, i ricercatori si sono chiesti se questo battito solare potesse essere avvertito nei campi, forse riscaldando direttamente l'aria o cambiando il modo in cui crescono le piante.
Un nuovo studio che esamina le colture cerealicole in Spagna nell'arco di sessanta anni offre una risposta più chiara e indiretta. I ricercatori, Pablo Sierra-Figueredo e Carlos Alberto Zúniga-González, hanno esaminato i registri dei raccolti di avena, orzo, segale e grano dal 1961 al 2021. Volevano vedere se il lento ritmo decennale del sole fosse nascosto tra i alti e bassi di questi raccolti. Ciò che hanno trovato non è stata una linea diretta dal sole allo stelo, ma una complessa catena di eventi che impiega anni per svilupparsi. Il sole non sembra spingere direttamente le colture. Invece, sembra dare un leggero colpetto ai grandi sistemi di vento e di pressione sopra l'Atlantico del Nord, che a loro volta cambiano la quantità di pioggia che cade in Spagna. Questo cambiamento della pioggia poi drena o riempie lentamente il suolo profondo, influenzando le colture non nell'anno in cui accade, ma tre anni dopo.
Per trovare questa connessione nascosta, gli scienziati hanno dovuto prima eliminare l'ovvio. I dati del raccolto mostravano una crescita costante e massiccia nei decenni, risultato delle moderne tecniche agricole. Questa crescita a lungo termine era così forte che avrebbe completamente coperto qualsiasi ciclo naturale sottile. I ricercatori hanno rimosso matematicamente questa tendenza al rialzo, lasciando solo le oscillazioni anno per anno e le fluttuazioni più lunghe e lente della produttività. Hanno poi confrontato queste fluttuazioni rimanenti con altri due set di dati: il numero di macchie solari, che tracciano l'attività del sole, e l'Oscillazione dell'Atlantico del Nord, una misura della differenza di pressione tra le Azzorre e l'Islanda che controlla le tempeste invernali in Europa.
L'analisi ha rivelato che il ritmo del sole è effettivamente presente, ma è tenue e indiretto. Lo studio ha identificato un ciclo nei dati del raccolto che si ripete circa ogni undici anni, corrispondendo al ciclo principale dell'attività solare. C'è stata anche un'ombra di un ciclo più lungo, di ventuno anni, che corrisponde al flip-flop magnetico del sole. Tuttavia, i dati hanno mostrato che il sole non agisce come un interruttore che accende o spegne il tempo. Invece, agisce come un debole modulatore. Quando il sole è attivo, sposta leggermente i modelli di pressione atmosferica sopra l'Atlantico del Nord. Questo spostamento cambia la traiettoria delle tempeste invernali, spingendole spesso verso nord e lasciando la Penisola Iberica più secca del solito.
La parte più sorprendente della scoperta è la tempistica. Ci si potrebbe aspettare che un inverno secco danneggi i raccolti la primavera successiva. Ma lo studio ha scoperto che l'impatto sul raccolto è ritardato. La connessione tra il tempo invernale e la resa finale raggiunge il picco tre anni dopo l'evento meteorologico iniziale. Questo accade a causa della "memoria dell'umidità del suolo". Nelle fattorie di zone aride della Spagna, il suolo agisce come una spugna profonda. Se un inverno è secco, gli strati profondi del suolo non vengono riempiti. Questo deficit persiste. Ci vogliono anni perché le riserve di acqua sotterranea e del suolo profondo si riprendano. Di conseguenza, un singolo inverno secco può lasciare un'eredità di carenza d'acqua che continua a stressare le colture per tre anni, manifestandosi infine come un raccolto inferiore.
I ricercatori hanno concluso che il sole non è un motore deterministico che garantisce un buon o un cattivo raccolto. È un motore probabilistico. Aumenta leggermente le probabilità che si verifichino determinati modelli meteorologici, ma il risultato finale dipende da come la terra e l'atmosfera interagiscono nel tempo. Il segnale del sole viene filtrato dall'atmosfera, immagazzinato nel suolo e solo allora rivelato nel grano. Questo studio conferma che, mentre la tecnologia guida l'aumento a lungo termine della produzione alimentare, il mondo naturale detta ancora le oscillazioni a breve termine. L'influenza del sole è reale, ma è un sussurro che viaggia attraverso il vento e la terra prima di essere udito nel campo.
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