African skies /1 | Cape Agulhas

Primo di due post dedicati all'Africa, da ieri al centro dell'attenzione globale per i mondiali di calcio sudafricani.

E partiamo proprio dal Sudafrica, magnifica Land of Grace caratterizzata da grandi contrasti socio-economici ma anche paesaggistici.

Quello che vedete nelle due foto accanto è il punto più a sud dell'intero continente, il Cape Agulhas, provincia di Western Cape, 170 km a sudest di Città del Capo, caratterizzato da un brullo paesaggio sabbioso e roccioso che termina con una barriera di scogli aguzzi che affondano/emergono dal mare.

Quel mare, in realtà, è uno dei tratti forse più affascinati ma pure pericolosi del mondo (teatro di numerosi affondamenti navali) perché, essendo il watershed fra oceano Atlantico e oceano Indiano, è caratterizzato da fenomeni molto particolari, il più famoso dei quali è la corrente di Agulhas. Questa corrente di acque calde e salate si snoda da nordest lungo il canale del Mozambico e lambendo le coste sudorientali dell'Africa scorre verso sudovest collegando le acque dell'Indiano a quelle dell'Atlantico, ma la sua caratteristica è che, proprio in prossimità del capo, si scontra con la fredda e più potente corrente del Benguela che, salendo dalle latitudini più basse dell'Atlantico e lambendo le coste occidentali dell'Africa australe, tende a far curvare la corrente di Agulhas che ripiega di nuovo verso oriente, dando così luogo ad uno dei numerosi fenomeni di retroflessione di correnti oceaniche.

Ma mentre ripiega verso est, la corrente di Agulshas produce e disperde ampi flussi circolari di acqua calda e salata (i famosi "anelli di Agulhas") del diametro di centinaia di km che scorrono nell'Atlantico meridionale con intervalli da 3 a 4 mesi, portando enormi quantità di acqua calda e salata nell'oceano confinante (vedi foto qui accanto).

Questo meccanismo è uno degli elementi chiave del sistema di circolazione termoalina (THC) del pianeta (vedi anche qui) perché è in grado di modulare la circolazione di rovesciamento meridionale (MOC) nell'Atlantico, un flusso sostanzialmente lungo la direzione sud-nord che varia in funzione della latitudine e della profondità e che - includendo anche i trasporti eolici e la componente di Ekman - influenza, su scala pluriennnale, i grandi sistemi di circolazione atmosferica come la posizione latitudinale dell'ITCZ e la sua variabilità guida pure quella del clima europeo (studio qui, risultati rielaborati dal CS di MNW). E la MOC, a sua volta, è influenzata (oltre che da quel che dirò sotto) da grandi pattern atmosferici come la NAO.

La MOC è in grado di trasportare da sud verso il Nordatlantico grandi quantità di calore (fino a 1 PW) scaldando le acque superficiali e raffreddando quelle profonde, sebbene una buona parte del calore che fluisce dall'equatore verso nord sia trasportato soprattutto dall'atmosfera (a latitudini subtropicali l'atmosfera è responsabile di quasi l'80% del trasporto meridionale di calore). La Corrente del Golfo, una corrente wind-driven che trasporta acque calde dai Caraibi verso nord, ne è il suo braccio più famoso (e anche tanto discusso, spesso a sproposito perché dà luogo a falsi miti).

Ora: questo interessante meccanismo di connessione interoceanica sembrerebbe essere guidato dalla variabilità della particolare circolazione atmosferica che caratterizza le medie latitudini dell'emisfero australe, connotata dalla presenza delle forti e persistenti correnti occidentali che, come un anello, avvolgono l'intero emisfero. Queste correnti sono in grado di influenzare la retroflessione della corrente di Agulhas (a causa dell'inerzia delle correnti e soprattutto della topografia dei fondali) e ne limitano la connessione con l'Atlantico quando soffiano con forza e persistenza a quelle latitudini. Ma queste correnti subiscono, periodicamente, delle fluttuazioni spostandone il flusso principale verso sud.

Su scala interannuale, la fluttuazione latitudinale di queste correnti sembra dipendere dall'ENSO: in modalità Nina (Nino), l'oscillazione australe è in grado di indurre uno shift verso latitudini più alte (più basse) dei ruggenti westerlies, favorendo (sfavorendo) quindi la connessione interoceanica.

Su scala temprale più ampia, ci sono anche altri aspetti (probabilmente associati a modi di variabilità oceanica multidecennale quali la PDO) che ne potrebbero influenzare la localizzazione dello stream a bassa frequenza.

Dati proxy da ere glaciali su assemblaggi organici ricavati da sedimenti delle profondità oceaniche attorno al margine meridionale africano, indicano come ad aumenti della dispersione della corrente di Agulhas nell'Atlantico siano corrisposti altrettanti aumenti della MOC atlantica attraverso 5 cicli glaciali.

Molto più vicino a noi, in piena anomalia climatica medievale, uno stato protratto del Pacifico in fase Nina-like ha probabilmente favorito (per il meccanismo spiegato prima) lo scambio interoceanico fra Indiano e Sudatlantico e quindi un rafforzamento della MOC con la conseguenza di aver mantenuto piuttosto a lungo le SST del Nordatlantico nella fase positiva della sua oscillazione multidecennale (AMO+).

Proiezioni future indicanti un rallentamento graduale della MOC nei prossimi decenni (sulla base delle simulazioni dei modelli, vedi IPCC 2007 o vedi questo famoso e discusso paper) - imputabili sia alla variabilità interna sia soprattutto ad influenze del GW sulla THC del Nordatlantico tramite diminuzione della densità delle acque superficiali - , dovrebbero però tener conto pure del ruolo tutt'altro che trascurabile che lo scambio di acque fra Indiano e Atlantico svolge nel modulare la MOC ed eventualmente nell'aiutarlo a mantenersi su regimi piuttosto elevati.

Infatti già oggi, da un lato, un recente studio della NASA evidenzia come il nastro trasportatore oceanico nell'Atlantico non si stia per niente indebolendo, anzi.

D'altro canto, si constata pure (paper qui, free figures qui, suppl. info qui) come - sulla base di analisi effettuate su osservazioni e modelli da un team di ricercatori dell'Istituto Leibniz delle Scienze Marine (dell'IFM-GEOMAR di Kiel) insieme all'Università di Città del Capo - il processo di connessione interoceanica delle acque fra Indiano e Atlantico si stia rafforzando a causa degli effetti che il cambiamento climatico provoca negli oceani australi (qualcosa, a tal proposito, avevo già accennato qui). E le proiezioni future indicano che questo trend si rafforzerà ulteriormente, permettendo quindi un ulteriore flusso di acque calde e salate dall'Indiano all'Atlantico attraverso il mare adiacente Cape Agulhas.