Millennium I - Intervista ad esperto dendro

Apro un serie di tre post dedicati all'ultimo millennio, periodo veramente importante dal punto di vista delle variazioni climatiche e delle comparazioni con l'epoca attuale e futura.
Per oggi niente ricostruzioni, mazze e simili e pure niente cause, ipotesi, deduzioni. Almeno direttamente.

Approfitto, infatti, della presenza fugace e anticipata alla summer school di geocronologia appena conclusasi pochi giorni fa a Bergün di uno dei più autorevoli e conosciuti ricercatori paleoclimatologici su scala mondiale, attivo da tempo (con Esper, Frank, Cherubini, la D'Arrigo, Wilson, Jacoby, Briffa, Mann ovviamente,...) nel campo della dendrocronologia, per proporre un post speciale e un po' diverso dal solito. Il ricercatore è Ulf Büntgen, attivo presso il WSL di Birmensdorf, ex collega (prima che partisse per Mainz) di Jan Esper e autore, per es., di questa importante ricostruzione climatica alpina (vedi anche questa immagine).

Recentemente è pure stato al centro dei riflettori (insieme agli 11 altri co-autori) per via di un interessante e innovativo lavoro di ricostruzione dendroclimatologica delle temperature estive del nord della Scandinavia nell'arco degli ultimi due millenni (le 3 figure del post sono tratte da questo lavoro). Purtroppo (come spiegato qui) molti riflettori hanno generato luce fuorviante su questo lavoro a causa, nel migliore e meno frequente dei casi, di fraintendimenti (vedi secondo paragrafo del post linkato) e nel peggiore e più diffuso dei casi di vere e proprie manipolazioni violente dei risultati ottenuti (vedi primo paragrafo del post linkato).
Büntgen è stato intervistato per una rivista tedesca che si occupa di divulgazione scientifica proprio nei giorni in cui mi trovavo da quelle parti e l'occasione non me la sono lasciata sfuggire, così abbiamo messo in piedi un'intervista a tre e adesso ve la propongo tradotta.
Naturalmente una parte essenziale dell'intervista verteva sul lavoro citato che, abbracciando due millenni, esula un po' (ma solo in parte) dal focus di questa serie di post, essendo l'ultimo millennio e sostanzialmente il periodo che va dalla MCA fino ai giorni nostri. Nei prossimi due post, ci si atterrà maggiormente al periodo in esame.

D: I risultati del suo studio più recente pubblicato su NCC, per alcuni scettici dell'influenza antropica sul GW, sono come un'appetitosa pietanza servita su un piatto d'argento. Il messaggio suona loro come se l'uomo, dunque, non giocherebbe il ruolo decisivo nel GW odierno. Secondo lei, deve quindi essere rivisto ciò che la ricerca scientifica in ambito climatico ci ha finora rivelato?

R: Affatto. Simili affermazioni, come quelle che è capitato di leggere anche a me, sono politica e ideologia. In nessun caso il nostro lavoro incrina i giudizi fondamentali che la ricerca climatologica ci ha fornito finora e quindi direi proprio che non c'è alcun bisogno di rivedere nulla, in tal senso. Quello che il nostro studio ha apportato, di nuovo, è il fatto che per la prima volta siamo riusciti a stimare per ognuno degli ultimi 2000 anni la temperatura media estiva del nord della Scandinavia. Questi risultati sono frutto di misurazioni della densità massima del legno tardivo di pini silvestri vivi e di un campione di pini subfossilizzati (cioè materiale morto centinaia e migliaia di anni fa ma non ancora pietrificato) raccolto durante due decenni di paziente lavoro da colleghi finlandesi. Il legno ha una straordinaria memoria climatica e riesce a conservare nella larghezza degli anelli di accrescimento e nella densità del legno ogni cambiamento verificatosi durante i mesi estivi, quelli dello stato vegetativo. Finora non eravamo mai riusciti ad ottenere una serie così precisa e ad alta risoluzione per un tempo così lungo nel passato.

D: Nel suo studio viene rilevato come, negli ultimi 2000 anni, ci siano state due fasi almeno altrettanto calde come quella odierna e in ogni caso più calde rispetto a quello che mostrano le ricostruzioni esistenti e che quindi si riteneva finora. Questa cosa ha un po' sorpreso e forse anche confuso. Cosa ne pensa?

R: Occorre sempre valutare in modo differenziato simili paragoni. Nella ricerca dendroclimatologica, si tratta di comparare le oscillazioni climatiche naturali (per es. indotte da parametri orbitali in lento sviluppo) con gli sviluppi attuali. In questo modo possiamo ridurre le incertezze nelle ricostruzioni di fasi calde o fredde del passato. In senso stretto, sulla base di quello che il nostro lavoro ci ha permesso di capire, possiamo dire che durante l'epoca romana il nord della Scandinavia è stato più caldo rispetto alla media del XX secolo. Negli ultimi due millenni, probabilmente ci sono state oscillazioni climatiche la cui velocità ed estensione può essere paragonata a quelle che abbiamo visto nell'ultimo secolo. Il tutto in un contesto votato ad un trend calante, esattamente come ci si aspetterebbe tenendo debitamente conto dei parametri orbitali che, a queste latitudini e nella stagione vegetativa, hanno senz'altro contribuito. In questo senso, il periodo romano, medievale e odierno escono dal trend bi-millenario perché ne sono al di sopra.

D: Ci sono state anche estati estreme come quella del 2003?

R: Estati del secolo come quella del 2003 molto probabilmente si sono verificate pure nel Medioevo e nell'epoca romana nella regione studiata. Ma qui occorrerebbe spingere oltre l'analisi e studiare intensità e frequenza di simili eventi. Una conclusione sicura dal punto di vista statistico su intensità e frequenza di singole stagioni estreme è però molto difficile da ricavare. Per questo, al WSL e in collaborazione con altri centri di ricerca internazionali stiamo anche lavorando per poter migliorare la raccolta di dati e l'implementazione di metodi efficaci.

D: A tal proposito, in cosa consiste la relativa novità metodologica di questo lavoro?

R: Siamo riusciti ad ottenere un campione di dati ricavati dall'analisi della densità massima del legno tardivo che presenta la capacità di "conservare" andamenti termici a bassa frequenza e su scala millenaria, cosa che con l'analisi della larghezza degli anelli risulta assai più difficile da ricavare, perché il segnale ottenuto è, in questo secondo caso, molto più significativo sulle alte frequenze. Questa capacità sembra essere il risultato di una serie di proprietà combinate, tra le quali l'abilità delle popolazioni arboree analizzate di sviluppare pareti cellulari di spessore variabile sull'arco dei millenni, o le risposte non lineari e tutt'altro che plastiche delle micro-strutture lignee a sollecitazioni termiche esterne e al calore stagionale integrato, oppure ancora una riduzione del trend delle età e della persistenza biologica. È la combinazione di queste proprietà che sembrerebbe permettere il mantenimento di una tendenza su scala millenaria nel record che fa capo a questo tipo di analisi e la mancanza di tale variazione delle basse frequenze nei record esistenti facenti capo all'analisi della larghezza degli anelli.

D: Il tutto si riferisce però solo al nord della Scandinavia?

R: Sì. Sul riscaldamento globale si può dire ben poco a partire da questi dati del nord della Scandinavia. Peraltro, sulla scorta delle misurazioni strumentali, sappiamo già da tempo come l'attuale riscaldamento in Scandinavia sia parecchio meno forte rispetto ad es. a quello misurato nelle Alpi. La Svizzera si è scaldata di circa 1.5 gradi C negli ultimi 100 anni, circa il doppio rispetto alla media globale. La riduzione di lunghezza e massa dei ghiacciai alpini evidenzia questo sviluppo in maniera impressionante.

D: Come si spiega questa differenza?

R: Il sistema climatico è complesso. Accanto ad influenze esterne come eruzioni vulcaniche, fluttuazioni dell'attività solare e emissioni antropiche di gas serra come la CO2, ci sono anche fattori interni al sistema che ne condizionano la variabilità e occorre tenerne conto. Questi fattori, paradossalmente, riusciamo a comprenderli un po' meno bene rispetto a quelli che forzano il clima dall'esterno e il grosso limite dei modelli climatici odierni è proprio relativo alla comprensione e soprattutto alla simulazione di tali fattori, fra i quali per es. l'ENSO è forse il più conosciuto. L'oceano, infatti, è un ottimo esempio, in tal senso. Può trattenere energia calorica e rilasciarla più avanti nel tempo. Tutto ciò ha un influsso particolarmente grande sul clima regionale in regioni come quella scandinava. Un altro fattore di difficile simulazione è la NAO e anche in questo caso sappiamo come questa oscillazione possa incidere parecchio sulle condizioni climatiche di vaste porzioni del continente europeo, in questo caso soprattutto in inverno.

D: Perché non esiste una simile lunga serie dendrocronologica nelle Alpi?

R: Questo non è completamente vero. Nel senso che l'anno scorso abbiamo pubblicato su Science una ricostruzione termica degli ultimi 2500 anni nella regione alpina. Questo studio è rappresentativo per la Mitteleuropa ed è basato su diverse centinaia di misurazioni di larghezza di anelli annui. Stiamo lavorando ad un'ulteriore estensione temporale nel passato. Tuttavia va di nuovo rimarcato come condizioni ottimali per la ricerca dendroclimatologica e per i relativi campioni di dati ricavati simili a quelle trovate in Scandinavia, siano oggi ancora assai rare globalmente.

D: Quali sono i vantaggi?

R: Molteplici. Cominciamo col dire che nel nord della Scandinavia le estati sono molto corte e la crescita dei pini reagisce in modo molto sensibile a leggeri cambiamenti della temperatura fra giugno e agosto. Gli alberi viventi, poi, hanno frequentemente diverse centinaia di anni. Allo stesso tempo, ci sono molti laghi piccoli e relativamente poco profondi, nei quali giacciono grosse quantità di alberi sub-fossilizzati. Questo materiale permette di ricavare cronologie pluri-millenarie.

D: Ma dai suoi dati non potremmo anche dedurre il fatto che forse l'effetto riscaldante della CO2 probabilmente non è così grande come di solito si ritiene?

R: Gli anelli annui arborei non dicono nulla su quali fattori, in ultima analisi, hanno portato alle oscillazioni climatiche. Sappiamo che la concentrazione di CO2 in atmosfera è fortemente aumentata dal XIX secolo a causa dell'industrializzazione e del traffico. È palese che questo abbia un effetto globale. Sappiamo infatti dalla fisica e dalla chimica che l'incremento di un gas serra importante come la CO2 sbilancia i flussi radiativi del pianeta a favore di un accumulo di energia infrarossa nel sistema. Quello che appare meno evidente è a quanto corrisponda effettivamente, in termini di variazione termica, questo squilibrio. Non dobbiamo dimenticare che il clima è complesso e fortemente non lineare, come dicevo prima sul corto periodo ci sono fattori stocastici relativi alla variabilità interna che agiscono e possono amplificare o smorzare provvisoriamente gli effetti forzanti dei gas serra. E ci sono feedback che vanno studiati più in dettaglio, per es. l'amplificazione artica, sebbene prevista già decenni fa, fino a qualche anno fa era ancora sottostimata nella sua forza.

D: I modelli climatici mostrano però chiaramente l'influsso dell'uomo sul cambiamento climatico odierno.

R: Senza ombra di dubbio. Fluttuazioni termiche di corto e di lungo periodo prima della rivoluzione industriale sono ovviamente spiegabili solo attraverso fattori naturali, in primis attività vulcaniche e variazioni dell'attività solare come fattori esterni che agiscono sul trend di fondo e la variabilità interna che modula le oscillazioni di più corto periodo. Per quel che riguarda lo sviluppo odierno che ha seguito la rivoluzione industriale, per contro, le attività antropiche sono corresponsabili se non le responsabili principali. Non si riesce a spiegare l'andamento termico degli ultimi decenni se non tenendo ampiamente conto delle emissioni antropiche di gas serra e CO2 in primis. Il clima si sta scaldando nonostante un' attività solare per nulla forte e una frequenza di eruzioni vulcaniche non più o meno forte della media, come invece lo è stata in alcuni periodi dei secoli scorsi quando fu forte o nella prima metà del XX secolo quando è stata particolarmente debole. La nostra analisi dendroclimatologica scandinava mostra però anche che, su finestre temporali più lunghe e della durata millenaria, altri fattori possono giocare la loro parte. Come ho già detto, il raffreddamento continuo sull'arco dei due millenni analizzati ricavato da migliaia di misure di densità del legno tardivo è riconducibile ai parametri orbitali relativi alla precessione del perielio che hanno influenzato, sul lungo periodo, le estati nelle alte latitudini boreali rendendole gradualmente più fresche.

D: Basta la sola dendrocronologia a fornire sufficienti e affidabili conclusioni sul clima del passato?

R: Attraverso la dendroclimatologia possiamo ricavare informazioni sulle condizioni climatiche del solo periodo vegetativo. Non possiamo dire nulla, invece, delle temperature medie annue. Per farsi un quadro il più completo possibile, idealmente occorre prendere in considerazione anche dati ricavati da altri proxy come per es. sedimenti, coralli o carote glaciali. Ma va anche detto che non ci saranno mai sufficienti dati e metodi affidabili per poter ridurre quasi a zero gli errori e i margini di incertezza che inevitabilmente emergono nelle ricostruzioni climatiche. Il nostro sforzo consiste nel redigere più serie temporali dendro indipendenti e lunghe possibili mediante l'aiuto di alberi viventi così come di legno storico, sub-fossilizzato e archeologico. Tramite questi dati, possiamo contribuire ad ottimizzare i modelli climtici

D: Su cosa lavorerà nei prossimi mesi e anni?

R: Su qualcosa di abbastanza innovativo e che dovrebbe permettere di estendere ulteriormente le serie dendroclimatologiche delle alte latitudini boreali: stiamo infatti raccogliendo e collezionando parecchio legno trasportato dall'acqua e andato alla deriva da regioni artiche come l'Islanda, la Groenlandia e Spitzbergen.