Un nuovo studio pubblicato su I progressi dell’AGU mostra che negli ultimi 20 anni, l’ENSO, un modello climatico ricorrente nell’Oceano Pacifico equatoriale che comprende El Niño e La Niña, ha svolto il ruolo principale nel determinare cambiamenti estremi nello stoccaggio totale dell’acqua in tutto il mondo. I ricercatori hanno anche scoperto che l’ENSO tende ad allineare questi estremi in modo che diversi continenti sperimentino condizioni insolitamente umide o secche allo stesso tempo.

Perché gli estremi sincronizzati sono importanti

Secondo la coautrice dello studio Bridget Scanlon, professoressa di ricerca presso il Bureau of Economic Geology presso la UT Jackson School of Geosciences, la comprensione di questi modelli globali ha conseguenze nel mondo reale.

« Guardando su scala globale, possiamo identificare quali aree sono contemporaneamente umide o contemporaneamente secche », ha affermato Scanlon. « E questo ovviamente influisce sulla disponibilità di acqua, sulla produzione alimentare, sul commercio alimentare, su tutti questi aspetti globali. »

Quando più regioni si trovano ad affrontare contemporaneamente carenze o eccessi idrici, gli impatti possono propagarsi attraverso l’agricoltura, il commercio e la pianificazione umanitaria.

Misurare tutta l’acqua sulla Terra

Lo stoccaggio totale dell’acqua è un indicatore climatico chiave perché tiene conto di tutte le forme d’acqua in una regione. Ciò include fiumi e laghi, neve e ghiaccio, umidità nel suolo e acque sotterranee sotto la superficie. Concentrandosi su questo quadro completo, i ricercatori possono comprendere meglio come l’acqua si muove e cambia nel tempo.

Lo studio è uno dei primi ad esaminare gli estremi di stoccaggio totale dell’acqua insieme all’ENSO (The El Niño-Southern Oscillation) su scala globale. Questo approccio ha permesso di vedere come le condizioni estreme di bagnato e asciutto siano collegate su grandi distanze, ha affermato l’autore principale Ashraf Rateb, professore assistente di ricerca presso l’ufficio.

« La maggior parte degli studi contano gli eventi estremi o misurano la loro gravità, ma per definizione gli estremi sono rari. Ciò fornisce pochissimi dati per studiare i cambiamenti nel tempo », ha affermato Rateb. “Abbiamo invece esaminato il modo in cui gli estremi sono collegati spazialmente, il che fornisce molte più informazioni sui modelli che causano siccità e inondazioni a livello globale”.

I satelliti rivelano cambiamenti nascosti dell’acqua

Per stimare lo stoccaggio totale dell’acqua, gli scienziati si sono basati sulle misurazioni della gravità dei satelliti GRACE e GRACE Follow-On (GRACE-FO) della NASA. Questi dati consentono ai ricercatori di rilevare cambiamenti nella massa d’acqua su aree larghe dai 300 ai 400 chilometri, più o meno le dimensioni dell’Indiana.

Il team ha classificato gli estremi umidi come livelli di stoccaggio dell’acqua superiori al 90° percentile per una determinata regione. Gli estremi secchi sono stati definiti come livelli inferiori al 10° percentile.

La loro analisi ha dimostrato che l’attività insolita dell’ENSO può spingere contemporaneamente parti del mondo molto separate in condizioni estreme. In alcune regioni, El Niño è legato a condizioni estreme di siccità, mentre in altre le stesse condizioni di siccità sono associate a La Niña. Gli estremi umidi tendono a seguire lo schema opposto.

Esempi del mondo reale in tutti i continenti

I ricercatori hanno sottolineato diversi casi sorprendenti. Durante la metà degli anni 2000, El Niño ha coinciso con una grave siccità in Sud Africa. Un altro evento di El Niño è stato collegato alla siccità in Amazzonia nel periodo 2015-2016. Al contrario, La Niña nel 2010-2011 ha portato condizioni eccezionalmente umide in Australia, nel sud-est del Brasile e in Sud Africa.

Al di là dei singoli eventi, lo studio ha identificato anche un cambiamento più ampio nel comportamento globale dell’acqua intorno al 2011-2012. Prima del 2011, condizioni insolitamente umide erano più comuni in tutto il mondo. Dopo il 2012, la siccità estrema ha cominciato a prevalere. I ricercatori attribuiscono questo cambiamento a un modello climatico di lunga durata nell’Oceano Pacifico che influenza il modo in cui l’ENSO influisce sull’acqua globale.

Colmare le lacune nei record satellitari

Poiché i dati GRACE e GRACE-FO non sono continui, incluso un intervallo di 11 mesi tra le missioni nel 2017-2018, il team ha utilizzato modelli probabilistici basati su modelli spaziali per ricostruire i periodi mancanti degli estremi totali di stoccaggio dell’acqua.

Sebbene i dati satellitari coprano solo 22 anni (2002-2024), rivelano comunque quanto strettamente il clima e i sistemi idrici siano collegati su tutta la Terra, ha affermato JT Reager, vice scienziato del progetto per la missione GRACE-FO presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA e responsabile del programma di disciplina JPL per il ciclo dell’acqua e dell’energia.

« Stanno davvero catturando il ritmo di questi grandi cicli climatici come El Niño e La Niña e il modo in cui influenzano inondazioni e siccità, che sono qualcosa che tutti noi sperimentiamo », ha detto Reager, che non è stato coinvolto nello studio. « Non è solo l’Oceano Pacifico là fuori a fare le sue cose. Tutto ciò che accade là fuori sembra finire per influenzare tutti noi qui sulla terraferma. »

Prepararsi agli estremi, non solo alle carenze

Scanlon ha affermato che i risultati sottolineano la necessità di ripensare il modo in cui la società parla delle sfide idriche. Invece di concentrarsi solo sulla scarsità, ha affermato, è fondamentale pianificare le oscillazioni tra troppa e troppo poca acqua.

« Spesso sentiamo il mantra che stiamo finendo l’acqua, ma in realtà si tratta di gestire gli estremi », ha detto Scanlon. « E questo è un messaggio abbastanza diverso. »

La ricerca è stata finanziata dalla UT Jackson School of Geosciences.