Con l’aumento costante delle emissioni di anidride carbonica (CO₂ ) , cresce l’interesse per la geoingegneria, poiché governi, ricercatori e ambientalisti cercano soluzioni per limitare gli effetti peggiori del cambiamento climatico. Questi interventi climatici su larga scala potrebbero influenzare le precipitazioni, l’agricoltura e gli ecosistemi di tutto il mondo, rendendo i potenziali benefici e i rischi ugualmente significativi.
Un nuovo studio condotto da climatologi dell’Università della California, Santa Barbara, suggerisce che non tutte le strategie di geoingegneria hanno le stesse conseguenze. Mentre un metodo proposto potrebbe sconvolgere gravemente uno dei cicli climatici più importanti della Terra, un altro sembra avere un impatto minimo. I risultati, pubblicati sulla rivista Earth’s Future , evidenziano perché i ricercatori affermano che ogni proposta deve essere attentamente valutata prima di essere messa in pratica.
“Dobbiamo essere cauti nell’attuare le proposte di geoingegneria prima di aver compreso appieno cosa accadrà”, ha affermato il primo autore Chen Xing, dottorando presso la Bren School of Environmental Science & Management dell’UCSB.
Perché El Niño è importante
Xing e la sua collega di dottorato alla Bren, Cali Pfleger, hanno avviato il progetto per comprendere meglio come la geoingegneria potrebbe influenzare gli ecosistemi marini. Questa domanda li ha presto portati ad esaminare l’oscillazione meridionale di El Niño (ENSO), un fattore determinante per le condizioni oceaniche e atmosferiche.
ENSO è un ciclo climatico naturale che si ripete ogni 2-7 anni. Sposta le acque oceaniche calde attraverso il Pacifico tropicale, influenzando il clima in tutto il mondo. Durante gli eventi El Niño, le acque più calde si spostano verso le coste occidentali delle Americhe, portando spesso inverni più piovosi in California. Durante La Niña, le acque più calde rimangono più a ovest, intensificando le piogge monsoniche in alcune zone dell’Asia meridionale e sudorientale.
Confronto tra due strategie di raffreddamento climatico
I ricercatori hanno studiato due approcci di geoingegneria che mirano a raffreddare il pianeta riflettendo una maggiore quantità di luce solare nello spazio. Entrambi si basano sul rilascio di minuscole particelle nell’atmosfera, ma differiscono per i materiali utilizzati e per l’altitudine a cui vengono rilasciate.
Un metodo, noto come schiarimento delle nubi marine (MCB), consiste nello spruzzare particelle di sale marino a meno di 2 chilometri dalla superficie dell’oceano. Queste particelle creano nubi con goccioline più piccole e numerose, rendendole più luminose e riflettenti.
Il secondo metodo, chiamato iniezione di aerosol stratosferico (SAI), rilascia particelle di solfato a quote molto più elevate nell’atmosfera. Poiché queste particelle si diffondono in modo più uniforme in tutto il globo, bloccano una parte della luce solare in arrivo su un’area molto più ampia.
Un impatto sorprendente su El Niño
L’effetto di schiarimento delle nubi marine è stato spesso proposto per i lati orientali dei bacini oceanici a causa del suo forte potenziale di raffreddamento. Tuttavia, anche il Pacifico sudorientale svolge un ruolo importante nel mantenimento dell’ENSO.
Le simulazioni hanno rivelato un risultato inaspettato. “L’impiego del MCB nel Pacifico orientale subtropicale riduce drasticamente l’ampiezza dell’ENSO di circa il 61%“, scrivono gli autori.
“È difficile che l’ENSO cambi così tanto e così rapidamente”, ha affermato la professoressa associata Samantha Stevenson, coautrice dello studio e supervisore di Xing e Pfleger.
La ragione risiede nel modo in cui l’intensificarsi delle nubi marine influenza le condizioni meteorologiche locali. Le nubi più luminose raffreddano la superficie oceanica sottostante, riducendo al contempo le precipitazioni, poiché le goccioline più piccole delle nubi hanno meno probabilità di aggregarsi in gocce di pioggia. Man mano che l’aria più fredda e secca si diffonde nel Pacifico centrale, l’evaporazione diminuisce, la circolazione atmosferica si indebolisce e i venti lungo l’equatore si intensificano. Questi cambiamenti aumentano la risalita di acqua fredda e raffreddano ulteriormente la superficie oceanica.
Complessivamente, questi effetti indeboliscono drasticamente l’ENSO.
I ricercatori si aspettavano che l’aumento della luminosità delle nubi marine influenzasse il clima, ma non in questa misura.
Pensavamo che le proposte potessero avere un impatto, “ma non ci aspettavamo che due terzi della variabilità dell’ENSO scomparissero”, ha detto Xing. La lezione da imparare, ha aggiunto, è semplice: “Non attuate il MCB sull’Oceano Pacifico orientale perché potrebbe innescare reazioni a catena estremamente forti a seguito della scomparsa dell’ENSO”.
Perché gli aerosol stratosferici si comportano in modo diverso
La seconda strategia di geoingegneria ha prodotto un risultato molto diverso. L’iniezione di aerosol nella stratosfera non ha avuto quasi alcun effetto misurabile sull’ENSO.
I ricercatori ritengono che la differenza risieda nel luogo in cui le particelle vengono rilasciate. L’effetto di schiarimento delle nubi marine concentra le particelle vicino alla superficie terrestre in una regione specifica. Al contrario, le particelle di solfato iniettate nella stratosfera si disperdono molto più ampiamente, creando un effetto di raffreddamento più uniforme e meno dannoso per il Pacifico tropicale.
Ciononostante, Stevenson ha sottolineato che i risultati non dovrebbero essere interpretati come un rifiuto categorico dell’ipotesi dell’aumento della luminosità delle nubi marine.
“Non stiamo dicendo che tutte le modifiche apportate al sistema MCB elimineranno l’ENSO. Stiamo solo dicendo che questo accade se si interviene in questa specifica regione”, ha affermato.
Ha osservato che la tecnica di schiarimento delle nuvole marine potrebbe potenzialmente essere utilizzata in altre località, sebbene per ottenere lo stesso livello di raffreddamento globale sarebbe probabilmente necessario uno sforzo molto maggiore.
I rischi climatici vanno oltre la temperatura
I ricercatori sottolineano inoltre che la scelta di non intervenire comporta a sua volta dei rischi. Si prevede che un cambiamento climatico incontrollato sconvolgerà gli ecosistemi, i cicli climatici naturali e le società umane. Gli scienziati non sanno ancora con esattezza come l’ENSO stesso reagirà al continuo riscaldamento globale, il che aggiunge un ulteriore elemento di incertezza.
“Non c’è niente di paragonabile alla velocità con cui l’ENSO cambierebbe in questi esperimenti MCB”, ha affermato Stevenson. “Non è possibile che si riduca del 60% in 10 anni, nemmeno in presenza di cambiamenti climatici.”
Riflettere una maggiore quantità di luce solare lontano dalla Terra potrebbe anche ridurre la fotosintesi. Ciò comporterebbe una diminuzione della produttività di colture, foreste e alghe marine. Poiché le alghe costituiscono la base della rete alimentare oceanica e producono circa il 70% dell’ossigeno presente nell’atmosfera terrestre, comprendere questi impatti è particolarmente importante.
Il team di ricerca prevede di studiare in futuro come diverse strategie di geoingegneria potrebbero influenzare gli ecosistemi marini.
Comprendere i compromessi
Lo studio dimostra che la geoingegneria non può essere giudicata unicamente in base alla sua capacità di raffreddare il pianeta. Approcci diversi possono ottenere riduzioni simili della temperatura globale, producendo al contempo effetti climatici regionali drasticamente diversi.
“Due interventi possono raggiungere lo stesso obiettivo di riscaldamento globale e avere impatti climatici regionali estremamente diversi”, ha affermato Stevenson. “La domanda più importante è: ‘Stiamo considerando tutte le potenziali conseguenze?'”
Abstract
L’iniezione di aerosol stratosferici (SAI) e l’aumento della luminosità delle nubi marine (MCB) sono due metodi proposti per compensare il riscaldamento indotto dai gas serra riflettendo la radiazione solare in arrivo. Tuttavia, i loro effetti sull’El Niño-Oscillazione Meridionale (ENSO), una modalità critica di variabilità climatica, sono poco conosciuti. In questo studio, utilizzando insiemi di simulazioni di modelli climatici, dimostriamo che l’implementazione dell’MCB nel Pacifico orientale subtropicale riduce drasticamente l’ampiezza dell’ENSO di circa il 61%, mentre la SAI ha un impatto trascurabile. L’MCB aumenta l’albedo delle nubi, raffreddando il Pacifico orientale subtropicale e innescando una perdita di energia statica umida. Questo raffreddamento favorisce la subsidenza atmosferica, prosciuga il Pacifico tropicale e intensifica gli alisei. L’effetto finale è una drastica riduzione di tutti i processi di feedback aria-mare che operano durante l’ENSO, come dimostriamo utilizzando un bilancio termico dello strato misto. Questo contrasto tra gli impatti dell’MCB e della SAI sull’ENSO mostra che la scelta della strategia di intervento climatico utilizzata per mitigare il riscaldamento globale ha drastiche implicazioni regionali.
Riassunto in linguaggio semplice
Negli ultimi decenni, il riscaldamento globale ha avuto un impatto significativo sulle società umane e sugli ecosistemi. La geoingegneria solare offre una potenziale soluzione per raffreddare il pianeta riflettendo la luce solare, attraverso due approcci molto diffusi: l’iniezione di aerosol stratosferici (SAI), che raffredda l’atmosfera simulando le eruzioni vulcaniche, e l’aumento della riflettività delle nubi marine (MCB), che incrementa la riflettività delle nubi oceaniche basse mediante l’aggiunta di aerosol di sale marino. Poiché l’oscillazione El Niño-Southern Oscillation (ENSO), un modello climatico chiave nel Pacifico tropicale, influenza fortemente la temperatura e le precipitazioni globali, è fondamentale comprendere come questi metodi possano alterare l’ENSO. Le nostre simulazioni con modelli climatici mostrano che l’MCB nel Pacifico orientale subtropicale riduce la variabilità dell’ENSO di circa il 61% raffreddando la regione, rafforzando gli alisei e sopprimendo le interazioni essenziali oceano-atmosfera, mentre la SAI ha un effetto minimo o nullo sulla variabilità dell’ENSO. Questi risultati sottolineano la necessità di valutare a fondo gli impatti più ampi della geoingegneria solare per evitare conseguenze indesiderate.
Materiale fornito dall’Università della California – Santa Barbara . Nota: il contenuto potrebbe essere modificato per motivi di stile e lunghezza.
C. Xing, S. Stevenson, J. Fasullo, C. Harrison, C. Chen, J. Wan, J. Coupe, C. Pfleger. L’intensificazione della copertura nuvolosa marina subtropicale sopprime l’oscillazione El Niño-Southern Oscillation . Earth’s Future , 2025; 13 (8) DOI: 10.1029/2025EF00652
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