Illustrazione del NASA Earth Observatory realizzata da Joshua Stevens e modificata da Michala Garrison.
Se vuoi capire quanto sia interconnesso il nostro pianeta, come modelli ed eventi in un luogo possano influenzare la vita dall’altra parte del mondo, studia El Niño.
Le variazioni episodiche dei venti e delle correnti marine nel Pacifico equatoriale possono causare inondazioni nel deserto sudamericano , bloccando e prosciugando al contempo il monsone in Indonesia e in India. I modelli di circolazione atmosferica che favoriscono uragani e tifoni nel Pacifico possono anche abbatterli sull’Atlantico. Le popolazioni ittiche in una parte dell’oceano potrebbero crollare, mentre altre prosperano e si diffondono ben oltre il loro territorio abituale.
Durante un evento El Niño, le acque superficiali delle zone tropicali dell’Oceano Pacifico centrale e orientale diventano significativamente più calde del normale. Questo cambiamento è strettamente legato all’atmosfera e ai venti che soffiano sul vasto Pacifico. Gli alisei orientali (che soffiano dalle Americhe verso l’Asia) si indeboliscono e possono persino invertirsi, trasformandosi in venti occidentali. Ciò permette a grandi masse di acqua calda di spostarsi dal Pacifico occidentale verso le Americhe. Riduce inoltre la risalita di acque più fredde e ricche di nutrienti dalle profondità, bloccando o invertendo le correnti oceaniche intorno all’equatore e lungo la costa occidentale del Sud e Centro America.
La circolazione dell’aria sopra l’Oceano Pacifico tropicale risponde a questa enorme ridistribuzione del calore oceanico. I sistemi di alta pressione, solitamente intensi, del Pacifico orientale si indeboliscono, modificando così l’equilibrio della pressione atmosferica tra il Pacifico orientale, centrale e occidentale. Mentre i venti orientali tendono ad essere secchi e costanti, i venti occidentali del Pacifico tendono ad arrivare con raffiche di aria più calda e umida.
A causa della vastità del bacino del Pacifico, che copre un terzo del pianeta, queste variazioni di vento e umidità si propagano in tutto il mondo, perturbando i modelli di circolazione atmosferica come le correnti a getto (forti venti in quota). Sappiamo che questi cambiamenti su larga scala nei venti e nelle acque del Pacifico innescano El Niño. Ciò che non sappiamo è cosa scateni questo cambiamento. Questo rimane un mistero scientifico.
Ciò che non è un mistero è che El Niño sia uno dei fenomeni meteorologici più importanti sulla Terra, un “maestro del clima”, come lo definì una volta l’autrice Madeleine Nash . Le mutate condizioni oceaniche sconvolgono i modelli meteorologici e la pesca lungo le coste occidentali delle Americhe. Le regioni aride del Perù, del Cile, del Messico e del sud-ovest degli Stati Uniti sono spesso sommerse da piogge e nevicate, e i deserti aridi sono noti per esplodere in una fioritura rigogliosa. Allo stesso tempo, le regioni più umide dell’Amazzonia brasiliana e del nord-est degli Stati Uniti spesso precipitano in periodi di siccità che durano mesi.
Gli eventi El Niño si verificano all’incirca ogni due-sette anni, quando il ciclo caldo si alterna in modo irregolare con il suo “fratello” La Niña, un modello di raffreddamento nel Pacifico orientale, e con condizioni neutre. El Niño raggiunge in genere il suo picco tra novembre e gennaio, sebbene la sua preparazione possa essere individuata con mesi di anticipo e i suoi effetti possano impiegare mesi per propagarsi in tutto il mondo.
Sebbene El Niño non sia causato dai cambiamenti climatici, spesso produce alcuni degli anni più caldi mai registrati a causa dell’enorme quantità di calore che si innalza dalle acque del Pacifico nell’atmosfera sovrastante. I principali eventi di El Niño, come quelli del 1972-73, 1982-83, 1997-98 e 2015-16, hanno provocato alcune delle più grandi inondazioni, siccità, incendi boschivi e fenomeni di sbiancamento dei coralli degli ultimi cinquant’anni.
La NASA, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e altre istituzioni scientifiche monitorano e studiano El Niño in molti modi. Dai galleggianti sottomarini che misurano le condizioni nelle profondità del Pacifico ai satelliti che osservano l’altezza della superficie del mare e i venti in superficie, gli scienziati dispongono ora di numerosi strumenti per analizzare questo “enfant terrible” del meteo. Le seguenti visualizzazioni dei dati mostrano la maggior parte dei metodi principali con cui osserviamo El Niño prima, durante e dopo i suoi passaggi.
Temperature e masse d’acqua sottomarine
L’oceano non è uniforme. Temperature, salinità e altre caratteristiche variano in tre dimensioni: da nord a sud, da est a ovest e dalla superficie alle profondità. I mari, con le loro specifiche forme di meteorologia sottomarina, presentano fronti e modelli di circolazione che spostano calore e nutrienti all’interno dei bacini oceanici. I cambiamenti in prossimità della superficie spesso iniziano con cambiamenti nelle profondità.
Il Pacifico tropicale riceve più luce solare di qualsiasi altra regione della Terra, e gran parte di questa energia viene immagazzinata nell’oceano sotto forma di calore. In condizioni normali, le acque al largo del sud-est asiatico e dell’Australia sono più calde e il livello del mare è più alto rispetto al Pacifico orientale; quest’acqua calda viene spinta verso ovest e trattenuta lì dagli alisei orientali.
Ma con lo sviluppo del fenomeno El Niño e l’indebolimento degli alisei, la gravità spinge le acque calde verso est. Questa massa, nota come “bacina calda del Pacifico occidentale”, si estende fino a circa 200 metri di profondità, un fenomeno che può essere osservato tramite strumenti ancorati o galleggianti nell’oceano: boe alla deriva tracciate via satellite, ormeggi, veicoli subacquei autonomi e galleggianti Argo che si spostano dalla superficie oceanica fino alle grandi profondità. Questi strumenti in situ (circa 4.000) registrano temperature e altre caratteristiche nei primi 300 metri (1.000 piedi) degli oceani di tutto il mondo.
La visualizzazione qui sopra mostra una sezione trasversale dell’Oceano Pacifico da gennaio 2015 a dicembre 2016. Mostra le anomalie di temperatura, ovvero di quanto le temperature in superficie e in profondità si sono discostate dalle medie a lungo termine. Si noti come l’acqua calda in profondità abbia iniziato a spostarsi da ovest verso est dopo marzo 2015, raggiungendo il picco verso la fine del 2015. (Il Pacifico occidentale si raffredda più del normale.) A marzo 2016, l’acqua più fredda inizia a spostarsi verso est, innescando una lieve La Niña nel Pacifico orientale verso la fine del 2016, mentre il Pacifico occidentale ricomincia a riscaldarsi.
Temperature della superficie del mare
Per centinaia di anni, la temperatura in prossimità della superficie dell’acqua è stata misurata da strumenti a bordo di navi, ormeggi e, più recentemente, da boe galleggianti . Dalla fine degli anni ’70, i satelliti hanno fornito una visione globale delle temperature superficiali oceaniche , colmando le lacune tra quei singoli punti in cui è possibile effettuare misurazioni galleggianti.
La temperatura della superficie marina viene misurata dallo spazio tramite radiometri, che rilevano l’energia elettromagnetica (principalmente luce e calore) emessa da oggetti e superfici sulla Terra. Nel caso degli oceani, i radiometri satellitari, come l’Advanced Very High Resolution Radiometer ( AVHRR ) a bordo dei satelliti meteorologici della NOAA e il Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ( MODIS ) a bordo dei satelliti Terra e Aqua della NASA, rilevano l’intensità delle emissioni infrarosse e a microonde provenienti dai primi millimetri d’acqua.
Le mappe qui sopra mostrano le anomalie della temperatura superficiale del mare nel Pacifico durante l’inverno e l’autunno del 2015. Le mappe non rappresentano le temperature assolute, bensì indicano di quanto le temperature superficiali dell’acqua si discostavano (in rosso) o si discostavano (in blu) da una media a lungo termine (30 anni). Le mappe sono state create utilizzando i dati del progetto MUR SST ( Multiscale Ultrahigh Resolution Sea Surface Temperature ), un’iniziativa del Jet Propulsion Laboratory della NASA che combina le misurazioni della temperatura superficiale del mare provenienti da diversi satelliti NASA, NOAA e internazionali, nonché da osservazioni effettuate da navi e boe.
Per stabilire se il Pacifico si trova in uno stato di El Niño, i climatologi della NOAA esaminano le temperature superficiali del mare nella parte centro-orientale del Pacifico tropicale, nota come regione Niño 3.4 (tra 120° e 170° Ovest). Un El Niño viene dichiarato quando la temperatura media si mantiene superiore di oltre 0,5 gradi Celsius rispetto alla media a lungo termine per cinque mesi consecutivi. Nel periodo 2023-2024, le temperature superficiali del mare sono aumentate di circa 2,0 gradi Celsius (3,6 gradi Fahrenheit) rispetto alla media. Durante gli eventi El Niño molto più intensi del 1997-98 e del 2015-16, le temperature superficiali del mare sono aumentate di oltre 2,5 gradi Celsius (4,5 gradi Fahrenheit) rispetto alla media.
Altezza della superficie del mare
Il livello del mare è naturalmente più alto nel Pacifico occidentale; infatti, è normalmente di circa 40-50 centimetri (15-20 pollici) più alto vicino all’Indonesia rispetto alle coste dell’Ecuador. Parte di questa differenza è dovuta agli alisei tropicali, che soffiano prevalentemente da est a ovest attraverso l’Oceano Pacifico, accumulando acqua vicino all’Asia e all’Oceania. Un’altra parte è dovuta al calore immagazzinato nell’acqua, quindi misurare l’altezza della superficie del mare è un buon indicatore del contenuto di calore dell’acqua.
Immagine del NASA Earth Observatory realizzata da Lauren Dauphin, utilizzando dati Copernicus Sentinel modificati (2023) elaborati dall’Agenzia Spaziale Europea e ulteriormente elaborati da Josh Willis, Severin Fournier e Kevin Marlis (NASA/JPL-Caltech).
La mappa qui sopra mostra l’altezza della superficie del mare nell’Oceano Pacifico, misurata dai satelliti Sentinel-6 Michael Freilich e Sentinel-3B ed elaborata dagli scienziati del JPL. Mostra le anomalie dell’altezza della superficie del mare, ovvero di quanto l’acqua si trovava al di sopra o al di sotto del suo livello normale. Le diverse tonalità di rosso indicano le zone in cui il livello dell’oceano era più alto, poiché l’acqua più calda si espande per occupare un volume maggiore (espansione termica). Le diverse tonalità di blu indicano le zone in cui il livello del mare e le temperature erano inferiori alla media (contrazione dell’acqua). Le condizioni normali del livello del mare sono rappresentate in bianco.
Il livello del mare è naturalmente più alto nel Pacifico occidentale. Ma quando gli alisei si attenuano e soffiano raffiche di vento da ovest, l’acqua calda del Pacifico occidentale si sposta verso est in onde ampie e profonde ( onde Kelvin ) che livellano leggermente il livello del mare. Man mano che l’acqua calda si accumula a est, approfondisce lo strato superficiale caldo, abbassando il termoclino e sopprimendo la naturale risalita delle acque che di solito mantiene le acque più fredde lungo le coste del Pacifico delle Americhe.
Colore dell’oceano
Con le variazioni di temperatura dovute a El Niño, altri effetti si ripercuotono sull’oceano. Nel Pacifico orientale, l’afflusso di acqua calda innalza il termoclino, il sottile strato che separa le acque superficiali da quelle profonde. Questo strato più spesso di acqua calda in superficie limita la consueta risalita di acqua più fredda e ricca di nutrienti, l’acqua che solitamente sostiene le fiorenti attività di pesca nella regione. Questa riduzione dell’apporto di nutrienti è evidente nella diminuzione delle concentrazioni di clorofilla in superficie, il pigmento verde presente nella maggior parte del fitoplancton . Anche le variazioni delle proprietà dell’acqua, come il contenuto di ossigeno e carbonio, influenzano la vita marina.
Le immagini qui sopra confrontano la concentrazione di clorofilla sulla superficie del mare nell’Oceano Pacifico, rilevata nell’ottobre del 2014 e del 2015. Le diverse tonalità di verde indicano una maggiore concentrazione di clorofilla e una maggiore fioritura di fitoplancton. Le diverse tonalità di blu indicano una minore concentrazione di clorofilla e una minore presenza di fitoplancton.
Osservazioni storiche hanno dimostrato che, con una minore disponibilità di fitoplancton, i pesci che si nutrono di plancton – e i pesci più grandi che si nutrono di quelli più piccoli – hanno una fonte di cibo notevolmente ridotta. Nei casi più estremi di El Niño, il declino degli stock ittici ha portato alla carestia e a un drastico calo demografico di animali marini come i pinguini delle Galapagos, le iguane marine, i leoni marini e le foche.
Venti di superficie
Nel bacino del Pacifico, durante un evento El Niño, il comportamento dei venti e delle acque è strettamente interconnesso. “È come il proverbiale dilemma dell’uovo e della gallina”, afferma Michael McPhaden del Pacific Marine Environmental Laboratory della NOAA. “Durante un anno di El Niño, l’indebolimento dei venti lungo l’equatore porta a un aumento della temperatura superficiale dell’acqua, che a sua volta causa un ulteriore indebolimento dei venti.”
Le mappe sottostanti mostrano la direzione dominante dei venti (a sinistra) e le variazioni della loro intensità (a destra) in prossimità della superficie oceanica, come osservato dallo strumento RapidScat della NASA . Le frecce indicano come è cambiata la direzione principale del vento da gennaio 2015 a gennaio 2016. La variazione della velocità del vento è rappresentata dai colori: le velocità del vento in superficie aumentano nelle aree arancioni e diminuiscono in quelle viola.
Il segnale di El Niño è evidente nei venti che soffiano verso est nel Pacifico tropicale occidentale e centrale. I venti vicino all’equatore (da 5° Nord a 5° Sud) soffiavano più forte da ovest a est nel Pacifico occidentale e centrale; allo stesso tempo, gli alisei orientali (da est a ovest) si sono indeboliti vicino alle Americhe. Questi cambiamenti di direzione del vento hanno permesso a ondate di acqua calda di spostarsi dall’Asia verso le Americhe nel corso del 2015. Il segnale si manifesta anche in una convergenza nel Pacifico orientale; ovvero, i venti ai tropici (da 23° N a 23° S) si muovevano generalmente verso l’equatore. Ciò riflette un’intensa convezione, dove le acque superficiali calde favoriscono un’intensa evaporazione e l’ascesa dell’aria. (Vedi l’illustrazione della circolazione di Walker all’inizio di questo articolo). Di conseguenza, nuove masse d’aria si muovono verso l’equatore per sostituire l’aria ascendente.
Altri cambiamenti si sono verificati ben lontano dall’equatore; gli scienziati li definiscono teleconnessioni. Ad esempio, RapidScat, uno strumento installato sulla Stazione Spaziale Internazionale che misura i venti superficiali sull’oceano, ha rilevato una forte anomalia di vento con rotazione oraria (anticiclonica) nel Pacifico nord-orientale, che potrebbe essere stata il risultato di una circolazione atmosferica più intensa del normale ( cella di Hadley ). In altre parole, l’aria che si è sollevata sopra le acque surriscaldate del Pacifico tropicale centrale è ridiscesa verso la superficie alle latitudini più elevate con un’intensità maggiore del solito.
Nuvolosità e precipitazioni
Modificando la distribuzione del calore e del vento sull’Oceano Pacifico, El Niño altera i modelli di precipitazione per mesi e stagioni. Quando la superficie calda dell’oceano riscalda l’atmosfera sovrastante, l’aria ricca di umidità sale e si trasforma in nubi di pioggia. Pertanto, mentre la maggior parte delle precipitazioni tende a verificarsi sulla zona calda del Pacifico occidentale negli anni neutri, durante un evento El Niño se ne concentrano molte di più sul Pacifico centrale e orientale.
Le immagini mostrano la percentuale di copertura nuvolosa sull’Oceano Pacifico a gennaio e novembre 2015, misurata dallo strumento MODIS a bordo del satellite Aqua della NASA. I dati indicano la frequenza e la quantità di nuvole presenti in una determinata regione. La nuvolosità è il risultato dell’innalzamento del livello del mare dalla superficie oceanica verso l’atmosfera. Durante un El Niño (immagine di novembre), la copertura nuvolosa aumenta nel Pacifico orientale a causa del rilascio di maggiore umidità e calore nell’atmosfera da parte delle acque calde. Queste nuvole possono portare a maggiori precipitazioni, ma ombreggiano anche l’acqua durante il giorno e intrappolano il calore vicino alla superficie durante la notte.
La storia umana di El Niño
El Niño è stato identificato e denominato molto prima che la scienza ne comprendesse appieno il fenomeno. Per secoli, i pescatori peruviani hanno tratto grande profitto dalla costa pacifica del Sud America, dove le correnti provenienti da nord e da ovest trasportavano dalle profondità acque fredde e ricche di nutrienti. Di tanto in tanto, però, le correnti si fermavano o invertivano la direzione; l’acqua calda proveniente dai tropici allontanava i pesci, lasciando le reti vuote. Questi periodi di caldo erano più evidenti intorno a dicembre o gennaio, ovvero nel periodo natalizio e della nascita del “bambino”.
Alcune delle prime descrizioni scientifiche di El Niño risalgono agli anni 1890, durante gli scambi tra la Società Geografica di Lima e il Congresso Geografico Internazionale. Ma le radici di El Niño affondano nella storia, ben prima della nascita di Gesù di Nazareth o dell’arrivo dei pescatori peruviani. Le tracce chimiche di mari più caldi e di maggiori precipitazioni sono state rilevate in campioni di corallo e in altri indicatori paleoclimatici fin dall’ultima era glaciale. Questo schema di cambiamenti idrici e del vento si ripete da decine di migliaia di anni.
Scienziati della Terra, storici e archeologi hanno ipotizzato che El Niño abbia giocato un ruolo nel declino o nella disgregazione di diverse civiltà antiche, tra cui i Moche, gli Inca e altre culture delle Americhe. Tuttavia, la storia documentata di El Niño inizia realmente nel XVI secolo, quando le culture europee raggiunsero il Nuovo Mondo ed entrarono in contatto con le culture indigene americane.
16 il Secolo
La ricerca storica suggerisce che la conquista spagnola degli Inca e del Perù potrebbe essere stata favorita dalle condizioni di El Niño. Quando Francisco Pizarro salpò per la prima volta da Panama lungo la costa occidentale del Sud America nel 1524, la sua avanzata fu rallentata e infine arrestata da persistenti venti da sud e sud-est, che seguono il modello delle correnti costiere che scorrono verso nord. Nel 1525-26, tuttavia, Pizarro riuscì a spingersi molto più a sud lungo la costa, sfruttando venti nord-orientali favorevoli, secondo il geografo Cesar Caviedes, autore di ” El Niño in History” .
Quando Pizarro fece ritorno nel 1531-32, le sue navi si affrettarono lungo la costa, spinte ancora una volta da forti venti di nord-est, del tipo che soffiano negli anni di El Niño. Una volta che le truppe spagnole si addentrarono nell’entroterra, trovarono deserti rigogliosi, fiumi in piena e piogge nelle regioni solitamente aride del Perù e dell’Ecuador. L’aria umida e il terreno umido permisero ai conquistadores di sostenere la lunga marcia e di evitare gli insediamenti Inca lungo il percorso per stabilire una testa di ponte nel paese.
18 il Secolo
Tra il 1789 e il 1792, il monsone nell’Asia meridionale fallì più volte, secondo quanto riportato da fonti storiche e scientifiche. Esistono prove che diversi altri modelli climatici – alcuni dei quali influenzati o coincidenti con i modelli del monsone asiatico e con El Niño – abbiano influenzato le traiettorie delle tempeste e i venti occidentali in prossimità dell’Europa. Secondo alcuni ricercatori, la combinazione di anomalie climatiche e condizioni meteorologiche insolite portò a cattivi raccolti in Europa e creò le premesse per alcuni dei disordini che sfociarono nella Rivoluzione francese del 1789.
19 il Secolo
Nel libro “Late Victorian Holocausts” , lo storico Mike Davis suggerisce che almeno tre grandi carestie della fine del XIX secolo siano state collegate a El Niño. Condizioni meteorologiche estreme e il collasso della circolazione monsonica – fenomeni documentati, tra gli altri, da funzionari britannici e indiani – portarono a gravi siccità e ad alcune inondazioni nel 1876-78, 1896-97 e 1899-1900. Tra i 30 e i 60 milioni di persone perirono in India, Cina e Brasile, tra gli altri paesi; centinaia di milioni soffrirono la fame e i disordini sociali e politici. Sebbene il colonialismo europeo e la diffusione del capitalismo del laissez-faire abbiano giocato un ruolo importante in queste calamità, la portata globale (teleconnessioni) di El Niño e La Niña ha probabilmente contribuito alle grandi siccità, ai cattivi raccolti e alle epidemie di malaria.
20 il Secolo
Negli anni ’20, uno statistico e fisico britannico, trasferitosi in India, iniziò a ricostruire il quadro generale di questo fenomeno meteorologico globale. Mentre lavorava come direttore di osservatori in India e studiava il monsone, Gilbert Walker notò che “quando la pressione è alta nell’Oceano Pacifico, tende ad essere bassa nell’Oceano Indiano, dall’Africa all’Australia; queste condizioni sono associate a basse temperature in entrambe le aree e le precipitazioni variano in direzione opposta alla pressione”. Chiamò questo alternarsi di condizioni meteorologiche atmosferiche “Oscillazione Meridionale”, osservando come le alte pressioni sul Pacifico tropicale coincidessero con le basse pressioni sull’Oceano Indiano e viceversa.
Sarebbero trascorsi altri quarant’anni prima che Jacob Bjerknes, uno scienziato di origine norvegese che contribuì a fondare il dipartimento di meteorologia dell’Università della California, a Los Angeles, stabilisse il collegamento definitivo tra l’alternanza di periodi caldi e freddi nelle acque del Pacifico e la circolazione atmosferica descritta da Walker. L’intero fenomeno divenne noto come ENSO, o El Niño-Oscillazione Meridionale, e comprende il fenomeno affine noto come La Niña.
Nel XX secolo sono stati registrati almeno 27 eventi El Niño, ognuno dei quali ha portato con sé problematiche specifiche che hanno suscitato l’interesse degli scienziati e generato ripercussioni sull’economia. L’El Niño del 1957-58, ad esempio, causò gravi danni alle foreste di alghe al largo della California. Un altro evento, nel 1965-66, fece crollare il mercato del guano (fertilizzante) in Perù e spinse all’utilizzo della soia come mangime per animali (in sostituzione della farina di pesce). Nel 1972-73, la popolazione di acciughe crollò, provocando la morte di milioni di uccelli marini e destabilizzando l’economia e il governo peruviani.
Nel 1982-83, durante il primo grande El Niño oggetto di studi significativi in tempo reale, gli uccelli marini dell’Isola di Natale abbandonarono i loro piccoli e volarono sull’Oceano Pacifico alla disperata ricerca di cibo. Quasi il 25% delle popolazioni di otarie e leoni marini al largo delle coste del Perù morì di fame.
“Chiedersi perché si verifica El Niño è come chiedersi perché suona una campana o perché oscilla un pendolo”, scrisse lo scienziato atmosferico George Philander in un articolo del 1999. “È una modalità di oscillazione naturale. Una campana, ovviamente, deve essere colpita per suonare”. Dopo quasi 100 anni di ricerche, gli scienziati non sono ancora certi di cosa faccia suonare la campana; sanno solo che suona.
Impatti e teleconnessioni
Incendi devastanti in Indonesia. Crollo della pesca al largo delle coste del Perù. Ritardo delle piogge monsoniche in India. Inondazioni ed epidemie di malattie trasmesse dalle zanzare in Sud America. Siccità epocale e migrazioni di massa nell’Africa meridionale. Moria di coralli in tutti i principali bacini oceanici. Una volta dichiarato El Niño, sembra che ogni evento meteorologico estremo nel mondo venga attribuito a questo fenomeno.
El Niño è la più grande perturbazione naturale del sistema terrestre, con impatti diretti su gran parte dell’Oceano Pacifico. Gli impatti indiretti si ripercuotono in tutto il mondo secondo schemi che gli scienziati definiscono teleconnessioni. Gli scienziati stanno cercando attivamente di capire come questi cambiamenti nei modelli meteorologici in una zona possano alterare il movimento delle masse d’aria e dei venti in aree adiacenti e persino lontane dalla fonte del fenomeno. Secondo l’International Research Institute for Climate and Society della Columbia University, l’oscillazione meridionale di El Niño è responsabile fino al 50% della variabilità climatica annuale in alcune regioni del mondo.
Quali sono dunque gli impatti tipici e riconducibili a El Niño?
Gli effetti sono più immediati nel Pacifico equatoriale. Lo strato superficiale di acqua più spesso e caldo nel Pacifico orientale sopprime la risalita di acqua più fredda e ricca di nutrienti dalle profondità. Meno nutrienti significano meno fitoplancton, il che a sua volta provoca carestia lungo tutta la catena alimentare marina. Le forme di vita marina più evolute nel Pacifico tropicale, come tonni, tartarughe marine e uccelli marini, si spostano verso zone di alimentazione diverse quando le acque superficiali povere di nutrienti si spostano verso est dal Pacifico occidentale.
Sottili variazioni nel colore dell’oceano, che indicano cambiamenti nell’abbondanza e nella distribuzione del fitoplancton (visibile tramite il pigmento clorofilla-a), furono osservate per la prima volta dallo spazio dal Coastal Zone Color Scanner (CZCS) negli anni ’70 e ’80. In effetti, le immagini raccolte dal CZCS durante il fortissimo El Niño del 1982-83 mostrarono il declino regionale della vita marina intorno alle Isole Galapagos. Quindici anni dopo, il Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) realizzò la prima immagine ad alta risoluzione dell’intero Pacifico relativa alla clorofilla-a durante il fortissimo El Niño del 1997-98.
Paradossalmente, durante un El Niño le precipitazioni aumentano nell’Oceano Pacifico orientale, a tutto vantaggio della vita sulla terraferma. Mentre la vita nell’oceano soffre la fame o si sposta verso nuove zone di alimentazione, le piante e gli animali delle Galapagos e delle coste occidentali del Nord e del Sud America beneficiano solitamente di abbondanti piogge.
Sebbene El Niño abbia gli impatti più diretti sulla vita nel Pacifico equatoriale, i suoi effetti si propagano a nord e a sud lungo le coste delle Americhe, influenzando la vita marina in tutto il Pacifico e nei Caraibi.
Secondo Dan Rudnick dello Scripps Institution of Oceanography, i cambiamenti nella circolazione oceanica e atmosferica al largo delle coste della California, principalmente le variazioni dei venti, riducono la normale risalita di acque più fredde e profonde. Inoltre, correnti oceaniche atipiche possono portare nelle acque californiane specie tropicali, come mante, granchi rossi e serpenti marini dal ventre giallo.
Le acque calde del Pacifico orientale e centrale, e l’umidità e l’energia che cedono all’atmosfera, alimentano le tempeste tropicali nascenti, consentendo loro di svilupparsi in uragani. Lo sviluppo delle tempeste tropicali è inoltre favorito dai tipici modelli di vento di El Niño, che tendono ad avere la stessa velocità e direzione del vento orizzontale sia vicino alla superficie che ad altitudini più elevate. Questa mancanza di differenze nella velocità del vento con l’altezza (ovvero, l’assenza di “wind shear”) permette alle tempeste di continuare a pompare calore verso l’alto e di intensificarsi. Al contrario, durante un El Niño si verifica un maggiore wind shear sull’Oceano Atlantico e sul Mar dei Caraibi, che inibisce la formazione di uragani dissipando il movimento ascensionale del calore.
Nel Pacifico equatoriale, con lo spostamento verso est della massa d’acqua calda, nuvole e precipitazioni si muovono con essa, lasciando il Pacifico occidentale in condizioni di siccità che spesso causano periodi di inattività in Indonesia, nel sud-est asiatico e nell’Australia settentrionale. I problemi legati alla siccità sono aggravati dalla pratica del disboscamento tramite incendi.
Ad esempio, in Indonesia, è comune che gli agricoltori disboschino le foreste per ricavarne legname e brucino le foreste pluviali per sviluppare il territorio. Normalmente, questi incendi vengono spenti dalle piogge costanti che cadono ai tropici. Ma quando le piogge si interrompono durante un forte El Niño, questi incendi divampano senza controllo. Secondo uno studio di scienziati dell’Università di Harvard, i vasti incendi alimentati da El Niño sono stati ritenuti responsabili di migliaia di morti premature dovute all’inquinamento atmosferico nel 1997-98 e hanno contribuito a ben 100.000 decessi nel 2015-16.
Gli incendi boschivi rilasciano anche una maggiore quantità di anidride carbonica (CO₂ ) nell’aria. La vegetazione stressata dal calore e dalla siccità non riesce ad assorbire la stessa quantità di carbonio atmosferico che normalmente assorbe durante la fotosintesi. Per questo motivo, la CO₂ atmosferica ( misurata presso l’osservatorio di Mauna Loa alle Hawaii) presenta una diminuzione stagionale meno marcata durante la stagione di crescita nell’emisfero settentrionale. Di conseguenza, l’aumento della CO₂ atmosferica è più pronunciato durante gli anni di El Niño.
Sebbene gli effetti di El Niño si manifestino prevalentemente nel Pacifico tropicale, la massiccia riorganizzazione del calore oceanico, delle nuvole, delle precipitazioni e dei venti può influenzare i modelli meteorologici in altre parti del mondo. La corrente a getto atmosferica accelera e cambia posizione, spostando la consueta collocazione dei sistemi di alta e bassa pressione e alterando le normali traiettorie delle tempeste. Questo, a sua volta, modifica le aree umide e secche, causando siccità in alcune zone e inondazioni, frane e una ridistribuzione delle acque sotterranee in altre.
In genere, durante gli anni di El Niño, l’America Centrale diventa più calda e secca. Nel 1998, nel 2015 e nel 2023 , la riduzione delle precipitazioni ha causato un abbassamento del livello dell’acqua nel Canale di Panama, costringendo gli operatori a limitare il transito di alcune navi di grandi dimensioni.
In Sud America, il Brasile è tipicamente soggetto a temperature insolitamente elevate. Le precipitazioni sono minori nel nord, mentre aumentano dal sud del paese all’Argentina. Le inondazioni del gennaio 2016 hanno causato lo sfollamento di oltre 150.000 persone in Uruguay, Paraguay e Argentina e hanno indotto il Ministero della Salute Pubblica e del Welfare Sociale del Paraguay a dichiarare un’allerta per malattie trasmesse dalle zanzare come la dengue, la chikungunya e la Zika.
Sebbene gli effetti di ogni El Niño varino, in genere negli Stati Uniti meridionali, dalla California alla Florida, si registrano maggiori precipitazioni durante l’inverno. Ad esempio, nel 2015-16, le piogge estreme hanno provocato frane nella California settentrionale e inondazioni improvvise in Louisiana e Alabama.
Le variazioni dei modelli di precipitazione sul pianeta possono avere conseguenze contrastanti sulla produzione alimentare. Durante l’evento El Niño del 2023, si prevedeva che le piogge eccessive in alcune zone e la loro scarsità in altre avrebbero compromesso i raccolti, lasciando 110 milioni di persone bisognose di assistenza alimentare, secondo gli scienziati del Famine Early Warning Systems Network (FEWS NET). Uno scenario simile si è verificato durante l’evento El Niño del 2015-16, quando l’Ufficio delle Nazioni Unite per il coordinamento degli affari umanitari (ONU) ha segnalato nell’aprile 2016 che 60 milioni di persone in Africa, Asia, Pacifico e America Latina necessitavano di assistenza alimentare a causa di eventi meteorologici estremi.
Ripensando al periodo 1997-98, le Nazioni Unite attribuirono a El Niño oltre 20.000 morti e danni alle infrastrutture per un valore di 36 miliardi di dollari.
Sebbene i fenomeni di El Niño siano complessi e si evolvano in modo diverso, così come i loro impatti e le loro teleconnessioni, previsioni più accurate aiuterebbero le comunità a prepararsi ai probabili impatti e a minimizzare i disagi. Con un preavviso maggiore, i gestori delle risorse e i leader civici potrebbero apportare modifiche alla gestione della pesca, alle colture da piantare, alle risorse da destinare alla lotta contro le zanzare e al momento opportuno per sensibilizzare la popolazione sui rischi come incendi o frane.
Di Michael Carlowicz e Stephanie Schollaert Uz.
Progetto grafico di Joshua Stevens, Lauren Dauphin, Michala Garrison e Wanmei Liang.
Articolo originale Science NASA
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