Global change e cambiamenti climatici - moodle2.units.it · Nature, 2004 56 coautori di cui ......

Cape Hallet, Antartide, ph. ff

Deserto in Namibia, ph. S. Martinelli

Furio FinocchiaroDip. di Matematica e GeoscienzeUniversità di TriesteMuseo nazionale per l’AntartideSez. di Trieste

Museo Friulano Storia Naturale - febbraio 2018

Global changee cambiamenti climatici

Ricerca sul WEB di Climate change:Google: 14.4 milioni di risultatiGoogle Scholar: 3.4 milioni di risultati



Chapter 1: Introduction; Chapter 2: The language of science; Chapter

3: Geological time; Chapter 4: Putting numbers on geologicalages; Chapter 5: Documenting past climatic change; Chapter 6: The nature of energy recieved form the Sun: the analogies with water waves and sound; Chapter 7: The nature of energy…: figuring out what light really is; Chapter 8: Exploring the electromagnetic spectrum; Chapter 9: The origin of climatescience: the idea of energy balance; Chapter 10: The climatesystem; Chapter 11: What’s at the bottom of Alice’s rabbit hole; Chapter 12: Energy from the Sun: long-term variation; Chapter 13:

Solar varibility and cosmic ray; Chapter 14: Albedo; Chapter 15: Air; Chapter 16: HOH: the keystone of eart’s climate; Chapter 17: The Atmosphere; Chapter 18: Oxygene and ozone: products and protectors of life; Chapter 19: Water vapor: the major greenhousegas; Chapter 20: Carbon dioxide; Chapter 21: Other greenhouse gases; Chapter 22: The circulation of Earth atmosphere and ocean; Chapter

23: The biological interactions; Chapter 24: Sea level, Chapter 25: Global Change: the (geologically) immediate past; Chapter 26: Is therean analogue for the future climate ? Chapter 27: The instrumentaltemperature record; Chapter 28: The future

984 pagine !


Al Gore: «Una scomoda verità» (2007)


Il clima cambia. Il clima è sempre cambiato. Come vi reagiamo è una questione di cultura…I cambiamenti climatici sono stati spesso percepiti come una minaccia. . Non lasciamo l’interpretazione dei mutamenti climatici nelle mani di chi non sa nulla della storia della civiltà.

Gli uomini non sono come gli animali, che devono subire passivamente ogni trasformazione del loro mondo e nella storia recente il mutamento climatico ha avuto anche conseguenze positive. Se quello attuale dovesse rivelarsi di lunga durata –e così sembra al momento – non c’è che una cosa da fare: stare calmi. Il mondo non andrà a fondo. Se farà più caldo ci prepareremo. Un classico adagio latino dice: Tempora mutantur, et nos mutamur in illis. I tempi cambiano, e noi con loro W. Behringer


..tra alcuni decenni la Terra potrebbe non essere più l’habitat di sette miliardi di esseri umani; il Pianeta salverà se stesso sbarazzandosi di quasi tutti coloro che adesso vivono in quelle che diventeranno le regioni sterili. . . Pare che alcuni di noi riusciranno a sopravvivere, quanto basta per continuare la nostra specie..Noi, in Gran Bretagna, viviamo in uno dei porti sicuri dove la vita può continuare nell’era calda. Per certi versi siamo come i passeggeri a bordo di una nave che ha cambiato rotta per prendere a bordo i profughi in fuga da una zona colpita dalla siccità. Per loro rappresentiamo la zattera di salvataggio, ma il capitano e gli ufficiali devono decidere quanti ne possiamo accettare: chi può salire e chi deve rimanere e rischiare ? J. Lovelock

Curva di Scripps Keeling


https://www.co2.earth/


1985

1987

1999

Nella parte centrale delle calotte l’età del ghiaccio aumenta al crescere della profondità; il ghiaccio fluisce molto lentamente e quindi vicino al substrato roccioso può avere età dell’ordine di

centinaia di migliaia d’anni.


Perché Antartide (e Groenlandia) ?


Progetto EPICAEuropean Projectfor Ice Coringin Antartica

Nature, 2004

56 coautoridi cui9 italiani,

δ18O (°/°°°)..formula magica


FREDDO

CALDO

1985

Variazioni climatiche e di composizione dell’atmosfera degli ultimi 420.000 anni ottenute dal ghiaccio presso la base Vostok (Petit et al., 1999).

le concentrazioni deigas serra (CO2 e CH4) variano in sincronia con la temperatura.

Durante i periodi“GLACIALI” la concentrazione di CO2 e CH4 è minore rispetto a quella dei periodi“INTERGLACIALI” caldi.


Di queste molecole la più abbondante è la H216O (>99.7%).

Le variazioni di concentrazione delle diverse molecole isotopiche dell’acqua sono legate ai passaggi di stato e alle variazioni di

temperatura. Minore è la temperatura e minore sarà la concentrazione degli isotopi più pesanti (18O e deuterio 2H) nelle precipitazioni e

quindi nel ghiaccio.

L’acqua è costituita da diverse molecole.



Standard: SMOW, standard mean ocean water

Dal δ18O del ghiaccio si ricavano le paleo temperaturedell’atmosfera

L’effetto glaciale

la neve che cade ai poli è moltoimpoverita in 18O (fino a -30 permille) e, quindi, il ghiaccio dellecalotte è molto arricchito in 16O(è “leggero”).

In periodo glaciale, molta acquaoceanica “leggera” èintrappolata nelle calotte.L’acqua negli oceani è quindiarricchita in 18O. Di conseguenzai foraminiferi …..

Durante la deglaciazione,quest’acqua “leggera” tornaall’oceano, il livello eustatico salee si “alleggerisce” lacomposizione media del δseawater


Fase interglaciale

Fase glaciale

I gusci degli organismi marini a guscio carbonatico (foraminiferi) nei fondali oceanici registrano l’effetto glaciale (volume delle calotte polari): ricostruzioni climatiche per milioni di anni


Alcune CAUSE naturali delle glaciazioni

Fattori esterni al Sistema terra

- variazioni attività solare

- fattori astronomici: cicli di Milankovic

Fattori interni al Sistema Terra

- mobilità orizzontale e verticale delle placche litosferiche

con conseguenti modificazioni del circuito delle correnti

oceaniche e dell’andamento delle perturbazioni atmosferiche

- eruzioni vulcaniche (polveri e CO2)

Milankovic 3 parametri orbitali: eccentricità, obliquità, precessione



20

La chiusura dell’istmo di Panama, circa 3-5 ma fa, ha modificato la circolazionedell’Atlantico settentrionale, rinforzando la corrente del Golfo, e portando acquecalde e umide nell’Artico. Aumento delle precipitazoni…

Posizione terre emerse < = > circuito correnti marine


21

Effetti dei sollevamenti delle montagne Rocciose e dell’Himalaya sulla circolazione atmosferica (venti e piogge)

Tutti questi sollevamenti + l’innalzamento di Alpi e Appennini avvengono durante il Cenozoico

22

ERUZIONI VULCANICHE

raffreddamento

emissione di ceneri

diminuzione trasparenza dell’atmosfera

Etnadicembre 2002

VEI: volcanicexplosivity index;6 = >10 km3 di materiale eiettato,

7 > 100 km3

Eruzione del Tambora, Indonesial’anno senza estateMuseo Friulano Storia Naturale - febbraio

2018


Global Change antropico ??

- Valori di CO2 mai raggiunti negli ultimi 800.000 anni (ma milioni di anni fa..)

- grande velocita di cambiamenti, sia nei tenori di C02 , ma anche delle temperature (si, ma eventi D-O Dansgaard–Oeschger(atmosfera e ghiacci Groenlandia) e eventi di Heinrich (acque e fondali

dell’Atlantico settentrionale)

Ma è davvero importante conoscere le cause ?

SImitigazione (delle emissioni)

adattamento (alle conseguenze)


Eventi Dansgaard-Oeschger edEventi di HeinrichIPCC 2001: YD (11.500 yBP):7 gradi in «a few decades»

Grafico dal sito http://www.noaa.gov/

Abrupt climaticchange


Cos’è successo tra Eocene e Paleocene ? CO2 > 1000 ppm ??


Il penultimo interglaciale (~ 125 kyr)Il Tirreniano oEemianoo stage marino 5°O LIG (last Inter Glacial)

T + 1.5 - 2 C°, livello mare + ?? m ?

Capo Granitola, a sud di Mazara del Vallo

Antarctic ice sheet sensitivity to 1.5 C of warming –The LIG (last inter glacial) as an analogue

Dutton et al., Science, 2013


DeConto and Pollard, Nature, 2016Museo Friulano Storia Naturale - febbraio

2018

Varie ipotesi su quanto si ritira la calotta antartica.EAIS e WAIS si staccano ?

EAISEasternAntarcticIce Sheet

WAISWesternAntarcticIce Sheet

• A critical need for direct records of (large) ice shelf and marine ice sheet response to climate during late Quaternary interglacial periods

• Beyond 2 °C need records from Pliocene Warm Period and Miocene Climate Optimum

Grazie a Richard Levy, GNS, NZ


Un sondaggio a Kamb IceStream:

sedimenti da ghiaccio ancorato,

galleggiante o sedimenti di mare

aperto ???

Interazioni tra variazioni climatiche e gli aspetti fisici del territorio

Il caso del FVG


Super sintesi delle variazioni climatiche attese in FVG

(non voglio rubare il mestiere all’ARPA !)

Temperatura:

• tendenza all’aumento: + 0.7 c° negli ultimi 20 anni. trend maggiore del trend globale.

• Riscaldamento più evidente in primavera e in estate

Precipitazioni: • forse lieve diminuzione dei valori medi ?

• Sicuramente cambia la stagionalità: meno nei primi 6 mesi + più nel secondo semestre;

• Forti differenze tra un anno e l’altro, maggior frequenza di eventi estremi (in poche ore la pioggia di più giorni / più mesi)


158 pagine 24 pagineScaricabile: https://www.regione.fvg.it/rafvg/export/sites/default/RAFVG/ambiente-territorio/tutela-ambiente-gestione-risorse-naturali/FOGLIA206/FOGLIA23/allegati/Impatti_dei_cambiamenti_climatici_sul_territorio_fisico_regionale.pdfMuseo Friulano Storia Naturale - febbraio

2018


Stazioni dimonitoraggio(meteo, idro)

RischioIdraulico

Pozzi eSorgenti

Franee sinkhole

Aree aMax + 1..34

geositi

Temperature

Precipitazioni

Livello falda

Livello mare TS

Le variazioni climatiche modificano/ampificanoil rischio di dissesto idrogeologico

• Frane

• Inondazioni e esondazioni

• Falde e acque sotterranee

•Modifiche della linea di rivaScala temporale lunga

Scala temporale breve


Stefanini, Gerdol, Stefanelli, 1979


Alpi e Prealpi.


Tagliamento a Pioverno, novembre 1966

Pietratagliata, Pontebba, 29 agosto 2003Ph. Angelo Comoretto Messaggero Veneto


Cambiamenti climaticio cosa ???


Riva sinistra del Fella, a N di Dognavillaggio Krivaja


Marocco 1995 e 1997

Dati UniUd Dati UniTs


Pianura, coste e lagune

Innalzamento livello mare:

+ 1.36 mm/annoIl «cambiamenti climatici»

accelerano il processo

Tasso subisidenza- 5 mm/anno

I prelievi di acqua infalda accelerano il processo


Settembre2003

aprile2013

agosto2017

Cementificazione del suolo


Urbanizzazionee uso del Suolo

1968


L’aumento della popolazionemondiale


William W. Hay


There are three way the human population can be drastically reduced

Ordinary war is not one of them, but thermonuclear would be.

Famine is one of Mothers Nature’s way of making a correction

The third way is tried and tested: disease. The Black Plague in the 13° century probably reduced the Eurasian population by half.

Grazie dell’attenzione

Ghiacciaio Pasterze, Gruppo del Glossglockner, Austria

Foto Carlo F., anni ‘50 del secolo scorso; foto Furio F., 2014


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