L'Emmental e la granita

Un aggiornamento e una proiezione sul precario stato di salute dei ghiacci artici.

Due mesi fa eravamo in piena media pluriennale. Oggi siamo nettamente sotto media, persino al di sotto del minimo assoluto del 2007 e a circa 4 σ negative!
Stiamo evidentemente parlando dell'estensione dei ghiacci marini artici. E - come ricordavo tempo fa su un blog amico - le forti oscillazioni intra-annuali fanno ormai parte del nuovo stato di equilibrio dinamico instabile nel quale l'Artico è entrato a far parte, dopo il breakpoint del 2007.

Ecco quello che scrivevo, riportando paro paro un post di descrizione dello stato dell'Artico scritto nell'autunno del 2008:

❝La banchisa artica è entrata in una sorta di circolo vizioso: i ghiacci artici – stante il loro spessore minimo, la loro giovane età e la progressiva diminuzione del rapporto volume/area – stanno diventando sempre più sensibili alle condizioni atmosferiche e questo fa sì che, nella stagione della fusione, non recuperano più neppure quando la variabilità naturale interannuale è favorevole (come nel 2008). La novità, rispetto al passato dell’era satellitare (ultimi 30 anni), è costituita dal fatto che, come già più volte ribadito, siamo in presenza di un nuovo stato della banchisa e quest’ultima si sta comportando in modo assolutamente nuovo per quel che riguarda la velocità e l’estensione della perdita glaciale primaverile/estiva e la velocità di ricrescita autunnale/invernale associata ad incremento di temperature dell’aria artica. Il raffreddamento della superficie oceanica unito alla rapida riformazione di un pack piuttosto sottile e poco isolante implica un forte flusso di energia ceduta dall’oceano all’atmosfera, perché l’inerzia termica di una superficie liquida sottoposta a diminuzione termica in autunno fa sì che parte dell’aria fredda e densa che si sarebbe depositata sull’Artico serva appunto per ricreare il pack. I rapidi recuperi autunnali, quindi, fanno parte del nuovo stato dei ghiacci artici, non c’è nessun segnale di inversione generale di tendenza, anzi. Se continua in futuro il trend (e non c’è motivo, al momento, di ipotizzare un cambio di tendenza, visto il precondizionamento in atto e i processi di feedback in gioco, ed una volta innescati i feedback il trend può proseguire di sola inerzia per parecchi anni), allora saremo spettatori di processi ancora più estremi e spettacolari, con forti perdite record di estensione fra inizio e tarda estate e grandi recuperi fra tardo autunno e primavera nella superficie ghiacciata associati a forti anomalie termiche positive nell’Artico. Vedremo quindi amplificarsi il ciclo annuale, con situazioni simil-2007 (se il pack fonde prevalentemente ad inizio estate) o simil-2008 (se fonde a fine estate)? Probabile.

Da aggiungere il fatto che i frequenti recuperi a fine stagione di questi ultimi anni del comprensorio pan-artico sono anche dovuti a fenomeni di ciclica variabilità naturale interna alla stessa regione artica: di particolare importanza, in tal senso, il ruolo del mare di Bering dove, a partire dal 2007, è iniziata una fase subdecadale di variabilità naturale che porta condizioni più fredde (dopo una di segno opposto nei 5 anni precedenti) ma tutto ciò importa comunque poco per la successiva estate perchè quel ghiaccio è destinato ad andare fuso in ogni caso, ciò che importa è lo stato dei ghiacci nell'interno dell'artico ed il pattern atmosferico che ne pre-condiziona lo stato durante l'inverno e la primavera antecedenti e che ne accompagna la fusione durante l'estate.

Ecco una stima dello spessore risicato del ghiaccio a fine maggio (h/t Neven), ottenuto dividendo volume (dati PIOMAS al 31 maggio) e area (dati CRYOSPHERE TODAY) e confronto con i 7 anni precedenti.

Confronto abbastanza impietoso. Ma c'era da aspettarselo, evidentemente. E questo nonostante le anomalie termiche atmosferiche durante le estati artiche (ma non in seguito!) di questi ultimi anni non siano state particolarmente eccessive, anzi (vedi figura sotto). Ma si sa: non è il caldo a governare il ghiaccio...:-D

DMI

Adesso solo un pattern particolarmente favorevole (tipo NOTdipolo artico e/o AO+) nelle prossime settimane - quando il sole è alto e la radiazione incidente ad onda corta fa il suo sporco lavoro - permetterebbe di contenere una situazione già ora in stato potenzialmente precario.
Anche perché la fisionomia della banchisa artica assomiglia sempre di più, da qualche anno in qua, ad un Emmentaler, con i buchi del formaggio a rappresentare nella metafora le polynye e la vaste aree di acqua libera da ghiaccio già ad inizio estate e quindi soggetta ad accumulazione di energia (che poi verrà spesa anche nelle settimane successive) da parte di un flusso di radiazione solare in questo periodo a massima intensità, soprattutto se i cieli artici sono sereni. Questi ultimi sono ovviamente favoriti da specifiche condizioni meteorologiche quali alta pressione al polo e AO- o dipolo artico particolarmente pronunciato e persistente, caratterizzato da alta pressione sul mare di Beaufort e basse lungo la costa siberiana. È questa la configurazione meteorologica più perniciosa per lo stato di salute dei ghiacci, situazione presente in questo inizio di estate e già vista nel giugno 2007 e 2010 e che favorisce la fusione sia per la maggior insolazione sia perchè il ghiaccio viene spinto lontano dalle coste nord siberiane e fuori dall'artico attraverso lo stretto di Fram.
Partendo, oltretutto, da una situazione sempre piuttosto deleteria all'interno del bacino per quel che concerne spessore, volume, età dei ghiacci (dopo la fusione dell'anno scorso e il congelamento invernale) e dopo un inverno con pre-condizionamento piuttosto negativo sia da parte del pattern atmosferico associato ai venti prevalenti (per buona parte caratterizzato dal deleterio AO+ che tende a favorire fuoriuscita dei ghiacci dal bacino) sia per quel che riguarda le estreme anomalie termiche positive nell'Artico europeo, non sorprende per nulla di trovare parecchie aree già libere da ghiaccio ad inizio giugno. Il risultato è che l'Emmentaler di fine primavera/inizio estate, con il passare della stagione, finirà di nuovo e come sempre negli ultimi anni per trasformarsi in una specie di enorme granita, con i blocchi di ghiaccio "non triturati" a costituire la piccola area centrale connotata dai più spessi, resistenti e bianchi ghiacci pluriennali, purtroppo sempre meno presenti.
Occhio infatti anche alla qualità del ghiaccio nell’efficacia della riflessione della radiazione solare e in quella di scambio di calore con il sottostante oceano.

Guardate attentamente, fra i molti in circolazione, questi due grafici eloquenti (h/t Jim Pettit): mostrano l'andamento spiraliforme di area e di volume della banchisa artica nel 21esimo secolo, soprattutto è ben visibile l'inizio (o l'accelerazione?) del nuovo stato estivo dopo il breakpoint del 2007:

L'estensione è oggi, 28 giugno, poco meno di 9 milioni e 253 mila km^2 (come scrivevo in apertura di post, a quasi 4 σ sotto)  mentre l'area è poco più di 7 milioni di km^2 (in questo caso, ne mancano già quasi 2 milioni di km^2). Ricordo che la differenza è dovuta sostanzialmente al fatto che l'estensione è una misura che perimetra l'intera banchisa, zone libere da ghiaccio al suo interno comprese, mentre l'area tiene solamente conto della superficie effettivamente ricoperta da ghiaccio e in questo periodo dell'anno, a volte, la presenza di acqua liquida al di sopra del ghiaccio può portare a sottostimare l'area.
La differenza fra i due valori ci dà una buona approssimazione circa l'area libera da ghiaccio (e dunque di acque aperte) all'interno del perimetro (parametro assai importante in proiezione stagionale) mentre il rapporto fra area ed estensione ci dà un'idea sulla concentrazione media del ghiaccio sempre all'interno del limite glaciale.
In quest'ultimo caso - nel contesto degli ultimi 8 anni - siamo oggi sui più o meno sui livelli degli ultimi deleteri anni (cfr. 2007, 2008, 2010, 2011). Con circa il 25% dell'area glaciale all'interno del perimetro già oggi più o meno libera da ghiaccio, il paragone generale è più o meno in linea con gli ultimi 2 anni e con il 2008 (nel 2007 quest'area - a questo momento della stagione - era maggiore, mentre nel 2009 era minore). Avere più di 2 milioni di km^2 di aree libere da ghiaccio all'interno del perimetro è una bella ipoteca circa il futuro minimo tardo-estivo, tenendo poi conto del fatto che alcune zone limitrofe ne sono già oggi prive (vedi per es. il settore artico russo-europeo o il mare di Beaufort).
Vediamo estensione (E) e area (A) verso la fine di giugno degli ultimi 8 anni (valori approssimati, in milioni di km^2, fonte BSH):

2005: E 10.5 A 8.5
2006: E 10.1 A 8.0
2007: E 10.0 A 7.0
2008: E 10.0 A 7.4
2009: E 10.3 A 8.0
2010: E   9.2 A 7.0
2011: E   9.3 A 7.2
2012: E   9.3 A 7.1

Riparte dunque il valzer delle proiezioni sul minimo estivo. Tenendo conto di quel che ho scritto e degli altri predittori citati qui (ma vedi anche qui e qui), rifaccio anche quest'anno una proiezione sull'estensione media mensile al minimo di settembre (l'anno scorso non andò poi così male...:-D), proiezione che è parecchio in sintonia con la maggior parte di quelle che vengono effettuate in questo periodo.

Vediamo dapprima il rewind dell'estensione media mensile di settembre dal 2005 onward (in milioni di km^2):
2011: 4.61
2010: 4.93
2009: 5.39
2008: 4.73
2007: 4.30
2006: 5.92
2005: 5.57

✔ Qui  l'ensemble d'outlook di vari enti e/o esperti (fra i quali anche la proiezione di Hamilton) raccolta dal SEARCH (vedi figura a lato) dedicata all'estensione della banchisa artica (Sea Ice Extent, SIE) al minimo estivo stagionale di settembre (media mensile, SIE del NSDIC).

Mediana: 4.4 milioni di km^2.

Da par suo, tamino - su estrapolazione statistica effettuata già lo scorso autunno - non si discosta troppo dalla mediana e prevede 4.45 milioni di km^2.

Da notare ancora come intrade dia un 50% di possibilità che il minimo di settembre sia inferiore a quello finora record del 2007.

✔ Ed ecco invece la mia proiezione di quest'anno, da confermare poi ancora a luglio e ad agosto:

4.4 (+/- 0.5) milioni di km^2

Update 13/7: anche quest'anno partecipo al sondaggio di Neven sul minimo mensile dell'estensione (dati NSIDC) e sul minimo giornaliero assoluto dell'area (dati CRYOSPHERE TODAY).
Detto del primo (quindi nella categoria fra 4.25 e 4.5 mio km^2), ho votato fra 2.8 e 3.0 mio km^2 per il secondo. Vedremo.