Cambiamento Climatico Clare Goodess Collana di Opuscoli : B Numero: 7 Contenidos: INTRODUZIONE VARIABILITA’ CLIMATICA OSSERVATA 1
PROIEZIONI FUTURE 3
AL LAVORO CON GLI SCENARI DEL CAMBIAMENTO CLIMATICO PROCESSO DECISIONALE E POLITICO 6
FONTI E ULTERIORI LETTURE 1
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INTRODUZIONE Il cambiamento climatico rappresenta uno dei fattori principali che possono contribuire alla diffusione della desertificazione in regioni quali quelle del Mediterraneo. È quindi fondamentale includere il clima in qualunque set di indicatori della desertificazione, oltre a prendere in considerazione l’influenza potenziale della variabilità climatica attuale e passata, come pure i cambiamenti futuri. Nel 2007, il 4° Report di Valutazione del Comitato Intergovernativo sul Cambiamento Climatico (IPCC) arriva alla conclusione che “ la maggior parte degli aumenti registrati nelle temperature medie globali dalla metà del 20esimo secolo è prevalentemente dovuta all’aumento di concentrazioni di gas serra antropici”. Da qui è essenziale considerare gli effetti del cambiamento climatico antropico, come pure naturale, e i modi in cui influenza i modelli climatici locali lungo il Mediterraneo, inclusa la frequenza degli eventi estremi quali siccità e ondate di caldo. La finalità di quest’opuscolo è quella di condividere la conoscenza accumulata in molti e recenti progetti europei sul cambiamento climatico, come pure nelle ultime valutazioni dell’ICPP. Dopo una breve panoramica dei cambiamenti osservati negli ultimi cinquant’anni, l’attenzione sarà spostata sulle proiezioni future. Verranno illustrati gli approcci di modellazione usati, insieme con le loro ipotesi e incertezze di fondo. Verranno riassunti i cambiamenti previsti per il Mediterraneo. Sarà inoltre data particolare attenzione all’uso che se ne può fare degli scenari climatici in termini di studi d’impatto e processi decisionali. L’opuscolo in aggiunta fornirà alcune risposte alle due questioni chiave: (i) quanto gravi possono essere i cambiamenti climatici di origine antropica, e (ii) in che modo impatteranno sulle persone? VARIABILITA’ CLIMATICA OSSERVATA La comprensione dei modi e delle ragioni alla base del cambiamento climatico registrato negli ultimi decenni è importante per diversi motivi, tra cui: rilevamento e attribuzione del cambiamento climatico; fornire una linea di fondo per le proiezioni future di cambiamento; e, per valutare quanto la società sia vulnerabile all’attuale variabilità climatica e a quella futura. Il 4° Report di Valutazione della IPCC riassume i crescenti parametri del cambiamento climatico di maggiore evidenza negli ultimi 40‐50 anni ( il periodo per il quale si dispone dei migliori dati strumentali) e anche per periodi più lunghi. Prove del recente cambiamento climatico “Il riscaldamento del sistema climatico è inequivocabile, come appare ormai evidente dall’osservazione degli aumenti delle temperature medie globali di aria e oceano, del diffuso scioglimento di neve e ghiacci, e del crescente aumento del livello globale del mare….. Sono stati osservati, a livello continentale, regionale e oceanico, una serie di cambiamenti climatici di lungo termine. Questi includono…diffuse variazioni nella quantità delle precipitazioni, nella salinità oceanica, nei modelli eolici e negli aspetti meteorologici estremi quali siccità, precipitazioni abbondanti, ondate di 1 calore e intensità dei cicloni tropicali.” Dal 4° Report di Valutazione IPCC, Gruppo di lavoro n 1, Riassunto per i Decisori Politici La più dettagliata e recente valutazione sulla variabilità climatica registratasi nel Mediterraneo è stata pubblicata nel 2006, ad opera degli studiosi coinvolti nel progetto internazionale MedCLIVAR. Questo libro fornisce una disamina approfondita della variabilità climatica del Mediterraneo degli ultimi secoli, oltre a considerare i legami con le modalità della variabilità atmosferica come l’Oscillazione del Nord Atlantico (NAO) e con processi molto più remoti come l’Oscillazione di El Niño Meridionale (ENSO). L’aumento della temperatura ha rappresentato il quadro principale degli ultimi 40‐50 anni, comprendendo estremi variabili da altissime temperature a temperature molto basse, lungo tutte le regioni del Mediterraneo – fatta eccezione per alcune parti del Mediterraneo Orientale. In Grecia, ad esempio, si registra una certa tendenza caratterizzata da temperature minime più basse in inverno, osservabile nell’aumento della frequenza dei giorni di gelo, associata alla crescente frequenza delle condizioni anticicloniche. Tuttavia, in termini di impatto umano, gli elevati aumenti di temperatura che hanno raggiunto soglie estreme costituiscono la principale preoccupazione, soprattutto dopo la calda estate del 2003 (Figura 1), che è stata probabilmente la più calda ad interessare la regione più vasta del mediterraneo per più di mezzo millennio. 2 Figura 1: Immagine satellitare potenziata di fiamme e fumo lungo il Portogallo, 3 agosto 2008. la Terra Visibile, NASA, http://visibleearth.nasa.gov. La tendenza generale degli ultimi cinquant’anni presenta una diminuzione delle piogge lungo il Mediterraneo, in tutte le stagioni, osservabile sia nella quantità (totale delle precipitazioni più basso) che nel tempo (periodi secchi molto più lunghi). Questi cambiamenti potrebbero non essere, sempre, statisticamente rilevanti inquanto, probabile espressione della vasta variabilità interannuale delle precipitazioni che interessa questa regione. Il modello di cambiamento territoriale e stagionale è materia molto complessa. Si registra, per esempio, una tendenza in aumento delle precipitazioni primaverili nel golfo di Genova e Lione. Le diminuzioni di piogge invernali registratesi nelle zone occidentali e settentrionali del Mediterraneo sono collegate alle variazioni nel NAO. La tendenza, degli ultimi anni, verso valori dell’indice NAO più positivi è associata a precipitazioni più basse nel Mediterraneo e precipitazioni più elevate lungo l’Europa nord‐
occidentale (Figura 2). Figura 2: relazione tra i cambiamenti nel numero di giorni invernali interessati da forti piogge e pressione del livello del mare, negli ultimi 40 anni. (a) il principale (primo canonico) modello di cambiamento nei giorni invernali con forti piogge ( il cerchio rosso indica un trend/relazione positivo; il cerchio blu quello negativo) e, (b) l’anomalo modello di pressione del livello del mare associato (unità adimensionali, questo è un modello NAO positivo). © UEA/STARDEX. Mentre l'IPCC è in grado di rendere dichiarazioni fiduciose circa le cause umane del riscaldamento globale osservato (cfr. Introduzione), è molto più difficile attribuire alle attività umane cambiamenti maggiormente localizzati. Non è possibile giudicare, per esempio, se la tendenza positiva NAO e la relativa diminuzione delle precipitazioni nel Mediterraneo (Figura 2) siano legate al riscaldamento globale. Quel che è certo è che i recenti periodi di siccità hanno avuto un notevole impatto sui sistemi naturali e sulle attività umane in tutta la regione del Mediterraneo ‐ e sollevano la preoccupazione che la desertificazione possa diventare più intensa ed estesa con il cambiamento climatico
economico e tecnologico, e così via. Si esprimono attraverso quattro “famiglie” di scenari: • A1: Mercati Mondiali; • B1: Sostenibilità Globale; • A2: Imprese Nazionali; • B2: Amministrazione Locale Questi riflettono diversi equilibri sociali tra lo sviluppo globale vs locale, e i valori economici vs ambientali. Lo scenario A2 avrà come risultato finale una concentrazione atmosferica totale di anidride carbonica pari a 715 parti per milione (ppm) al 2100, con 562 ppm per lo scenario B2 – rispetto alla concentrazione di anidride carbonica di 379 ppm del 2005. Figura 3: Terra Arsa. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. PROIEZIONI FUTURE Uno scenario di cambiamento climatico non consiste in una previsione o una predizione, nel senso che ci si associa con le previsioni del tempo per i prossimi giorni, ma può essere pensato come “una coerente, internamente consistente e plausibile descrizione di un possibile stato, condizione futura del mondo”. Tali scenari sono costruiti attraverso l’uso di modelli climatici globali (GCMs). Essi sono rappresentazioni matematiche del sistema climatico, basati su leggi fisiche quali la conservazione della massa, dell’energia e della quantità di moto. Hanno una struttura a griglia, con una tipica risoluzione spaziale al di sopra delle latitudini medie, nell’attuale generazione di modelli, di circa 300 km. I processi che operano ad un livello sottostante a quello della griglia‐struttura come nubi, schemi di convenzione e delle piogge, sono parametrizzati. Gli scenari del cambiamento climatico si fondano su ipotesi di futuri cambiamenti nelle emissioni e conseguenti concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica e di altri gas a effetto serra. In passato, sono stati usati scenari di emissione ed ipotesi piuttosto semplici, ad esempio, un aumento del 1% all'anno è stato ampiamente utilizzato 5‐10 anni fa. Negli ultimi anni quasi tutte le valutazioni hanno utilizzato gli scenari IPCC SRES (Report Speciale sugli Scenari di Emissione). Questi includono una serie di ipotesi relative ai cambiamenti futuri della popolazione, allo sviluppo Figura 4: le linee solide rappresentano delle medie globali multi‐modello del riscaldamento superficiale (relative al 1980 ‐1999) per gli scenari A2, A1B e B2 SRES, mostrate come continuazioni delle simulazioni del 20esimo secolo (linea nera). Le aree ombreggiate e le sbarre forniscono un’indicazione del modello d’incertezza. © IPCC WGI, Figura SPM.5, 2007. 3 Per molte valutazioni degli impatti del cambiamento climatico regionale, la risoluzione spaziale degli output derivanti da GCMs è troppo grossolana. In tal modo una qualche forma di riduzione (“ragionevole proiezione di informazioni di grandi dimensioni su scala regionale”) è obbligatoria. Vengono impiegati due approcci principali. Il primo è una riduzione dinamica, in cui un modello climatico regionale (RCM) è nidificato all'interno del più grossolano GCM. L’RCM viene eseguito su un dominio più piccolo, ad esempio, l'Europa, ad una griglia di risoluzione molto più elevata. Le condizioni limite sono prese dallo GCM, vale a dire, il modello regionale è forzato con la circolazione su larga scala, la temperatura di superficie del mare e da altre variabili derivate dal più grossolano modello globale. Il secondo approccio è una riduzione statistica, in cui le relazioni tra le variabili climatiche su larga scala (ad esempio i modelli di pressione del livello del mare, su vasta scala) e quelle locali (ad esempio, giorni di pioggia e temperatura giornaliera osservata nelle singole stazioni), sono ricavate dai dati osservati, e in seguito applicati agli output del GCM. Questo approccio si basa su due principali ipotesi: (i) che i campi GCM a portata più ampia siano simulati in maniera più affidabile rispetto a quelli locali, e (ii) che i rapporti restino validi in un clima cambiato. Le proposte di valutazione dell’ultimo decennio implicano che la riduzione dinamica è un’opzione molto più realizzabile ora che nei primi giorni, quando il suo funzionamento si limitava a pochi anni. Nel progetto finanziato dall’Unione Europea PRUDENCE, che si è concluso nel 2005, per esempio, le simulazioni sono state fatte funzionare dal 1961 al 1990 e dal 2071al 2100 ad una risoluzione di 50 km, sopra Europa. Attualmente, nel progetto UE ENSEMBLES, sono in corso di esecuzione gli stessi modelli, ad una risoluzione di 25 km e dal 1950 fino al 2050 o, su un certo numero di casi, fino al 2100. Considerando che al momento dei progetti UE MEDALUS, nel 1990, la riduzione statistica è stata l'unica possibilità pratica (Tabella 1). Oggi, tuttavia, i due approcci sono considerati come complementari, ciascuno con i propri particolari benefici. La riduzione statistica, per esempio, non è meno intensiva del computer, consentendo così molte più simulazioni, e fornisce informazioni sulla stazione o il punto di scala anziché la griglia‐
struttura delle medie prodotta da RCMs. Per calibrare e convalidare tali modelli statistici sono, tuttavia, necessarie lunghe e affidabili serie di dati osservati. E l'assunto di base secondo cui, gli attuali rapporti statistici non cambieranno, in futuro, non può essere pienamente provato. Figura 5: Cambiamenti di temperatura lungo l’Europa sud‐orientale e il Mediterraneo (relativi al 1901‐1950) come osservati (linea nera) e simulati (copertura rossa) per il 1906‐2005, e proiettati per il 2001‐2100 per gli scenari di emissione A1B (copertura arancione) attraverso un complesso multi‐modello. © IPCC WGI, Figura 11.4, 2007. Tabella 1: panoramica degli scenari del clima sviluppata dalla University of East Anglia per i progetti MEDALUS GCM Variabili Metodo di riduzione Scenari di emissione MEDALUS UK Met Temperatura stagionale, Interpolazione/regressione dai valori 1xCO2 Office e tre pioggia e cambiamenti della griglia‐struttura a 250‐300 2xCO2 4 I dagli USA potenziali di evapo‐ stazioni del Mediterraneo (GISS, GFDL, traspirazione. OSU) MEDALUS UK Met Temperatura giornaliera Temperatura: deterministico 1% di II Office minima/massima e serie trasferimento di funzioni attraverso crescita (UKTR) temporali di precipitazioni l’uso della pressione del livello del annua Centro per il bacino di Alcantarilla e mare e di 500 hPa di altezza geo‐
Canadese del Guadalentin, Spagna. potenziale come predittori. Clima Precipitazioni: un condizionale generatore meteo MEDALUS UK Met Temperatura giornaliera Processo articolato in 2 fasi. 1% di III Office minima/massima e serie 1: successioni di giorni umidi/secchi crescita (HadCM2) temporali di precipitazioni generati attraverso un generatore annua per 6 stazioni nel bacino del meteo stocastico per una singola Guadalentin, Spagna e 16 nel stazione di riferimento. bacino della Val D’Agri, Italia. 2: serie multi‐sito prodotte attraverso l’uso di (a) campionamento casuale condizionato per le precipitazioni e (b) deterministico trasferimento di funzioni per la temperatura Quali cambiamenti sono previsti per il Mediterraneo? Il capitolo 11.3 del 4° Report di Valutazione IPCC sintetizza sia l’abilità dei modelli per l’Europa ed il Mediterraneo e le ultime proiezioni future basate sulle simulazioni GCM e RCM. Nello scenario di emissione A1B, la media annuale simulata di riscaldamento dal 1980‐1999 al 2080‐2099 nel sud dell’Europa e nel Mediterraneo varia dai 2.2°C ai 5.1°C attraverso un set di 21 GCM corse. Altri rilevanti punti derivati dal sommario di valutazione IPCC sono: • Il riscaldamento più grande nell’area del Mediterraneo avverrà probabilmente in estate. • È molto probabile che le precipitazioni annuali diminuiscano nel Mediterraneo. • La stessa cosa si può dire dei giorni di pioggia. • Il rischio di siccità estiva è invece in aumento nel Mediterraneo Le dichiarazioni di cui sopra si servono della probabilità stimata dall’IPCC, sulla base di giudizi esperti, di risultati, secondo cui la possibilità che molto probabilmente avvenga è superiore del 90%, mentre il probabilmente è maggior del 66%. Questo giudizio riflette l'abilità dei modelli nella riproduzione del clima osservato (una misura di affidabilità) ed il punto fino a cui le proiezioni future provenienti da modelli differenti concordano (una misura di robustezza). In generale si da maggiore sicurezza ai cambiamenti di larga scala, per esempio le medie piuttosto che all’informazione regionali, spazialmente più risoluta. Allo stesso modo si ha la tendenza di affidare maggiore sicurezza ai cambiamenti di temperatura che a quelli delle precipitazioni, mentre i cambiamenti previsti per il vento sono particolarmente incerti. I cambiamenti meteorologici estremi, quali le ondate di calore, inondazioni e siccità, tendono ad essere più incerte dei cambiamenti medi. C’è ancora generalmente meno fiducia nei cambiamenti previsti per le precipitazioni piovose, attraverso l’Europa, sia in estate che in inverno. Questo perché la pioggia invernale tende ad essere associata con processi frontali di più vasta scala, mentre la pioggia estiva è associata con processi convettivi su scala ridotta (come lo sviluppo di un temporale). Particolare cura è necessaria nell'interpretazione dei cambiamenti riguardanti la pioggia estiva nel Mediterraneo, luogo in cui la pioggia attuale è già minima e di conseguenza una modifica percentuale molto grande non potrebbe essere significativa. Una revisione più recente e più dettagliata dei risultati di RCM e di GCM incentrati specificamente sul Mediterraneo conferma i risultati dell’IPCC. L'essiccamento è dovuto alla crescente circolazione anticiclonica e a condizioni più stabili ed è associato con uno spostamento verso nord della traiettoria della tempesta atlantica. L'aumento pianificato nella variabilità meteorologica di anno in anno, insieme al forte riscaldamento, indica una maggiore frequenza degli eventi con temperature estremamente elevate. L'intensità dei cambiamenti pianificati, e la loro robustezza attraverso i modelli, suggerisce che il Mediterraneo potrebbe essere particolarmente vulnerabile al cambiamento di clima. Figura 6: Portogallo – Alentejo meridionale interno – colline di Mértola – siccità – 2005 (di Maria José Roxo) 5 Figura 7: Portogallo – Alentejo meridionale interno – colline di Mértola – Tempesta – novembre 2006 (di Maria José Roxo) Figura 8: Cambiamenti di temperatura e precipitazioni in Europa da un modello multi‐insieme per lo scenario di emissioni A1B. Riga superiore: 6 media annuale, DJF (inverno) e JJA (estate) cambiamenti di temperatura tra il 1980‐1999 e 2080‐2099, come media di 21 modelli. Riga di mezzo: come in alto, ma per cambiamento frazionato in pioggia. Riga in basso: numero di modelli fuori dai 21 il cui progetto aumenta nelle precipitazioni. © IPCC WGI, Figura 11,5, 2007. AL LAVORO CON GLI SCENARI DEL CAMBIAMENTO CLIMATICO All'inizio della sezione 2, la distinzione tra scenari di cambiamento climatico o proiezioni e previsioni del tempo o stime è stata sottolineata. Questa è solo una delle considerazioni di cui gli utenti degli scenari del cambiamento climatico devono essere a conoscenza. E anche importante essere consapevoli delle diverse fonti di incertezza legate agli scenari. Questi sono a volte denominati come la cascata di incertezza e sono relativi a: • Incertezza degli scenari di emissione • Risposte di modello diverso • Variabilità interna del modello • Variabilità naturale del clima • Scelta del metodo di riduzione. Un certo numero di buone pratiche sono state sviluppate dal IPCC e altri, al fine di garantire che gli utenti fronteggino adeguatamente queste incertezze. Il messaggio principale è che dovrebbe essere usata una serie di diversi scenari di emissione GCMs / RCMs. Il progetto UE STARDEX ha intrapreso una valutazione approfondita dei metodi di riduzione statistica e una delle principali raccomandazioni alla fine del progetto, nel 2005, è stata che un modello multi‐approccio dovrebbe sempre essere preso da uno scenario di costruzione regionale, utilizzando approcci di riduzione sia statistici che dinamici. Una delle principali motivazioni per la costruzione di scenari di cambiamento climatico è quella di sostenere delle valutazioni quantitative degli impatti del cambiamento climatico sulle diverse attività umane e sui sistemi naturali. Il tipo di informazioni climatiche richieste dipenderanno in gran parte dal tipo di valutazione di impatti da intraprendere. I modelli idrologici, per esempio, richiedono informazioni coerenti spazialmente e temporalmente, lungo tutto un bacino dove le precipitazioni sono la variabile chiave. Le precipitazioni estreme potrebbero essere importanti ‐ sia dal punto di vista del flusso basso (siccità) che dei flussi abbondanti (inondazioni). L'identificazione degli estremi critici è probabile che dipenda dalle dimensioni dei bacini idrografici, ad esempio, un massimo di precipitazioni nel corso di cinque giorni può essere un parametro molto più adatto per un grande bacino idrografico rispetto a quello di un giorno di pioggia. Per applicazioni agricole e modellazione di colture è probabile che sia richiesta una più complessa serie di variabili, tra cui la temperatura, la pioggia, il sole, la velocità del vento e l’evapotraspirazione potenziale. mensile o stagionale e rispetto a dei cambiamenti medi, ma è più difficile da adottare a livello giornaliero e rispetto a cambiamenti estremi e variabili. Solo di recente l’RCMs è stato considerato sufficientemente affidabile e utilizzabile a risoluzioni spaziali appropriate per guidare direttamente i modelli idrologici, per esempio. In alcuni casi, questo ha coinvolto un approccio di doppio annidamento in cui l’RCM funziona ad una risoluzione di 50 km lungo un grande dominio europeo e poi lungo un piccolo dominio (per esempio, l’Europa centrale) ad una risoluzione di 12 km. Figura 9 – Portogallo – Alentejo meridionale interno – colline di Mértola – inondazioni – fiume Guadiana – 7 novembre 1997 (da Maria José Roxo) Figura 10: Vigneti – una tipica coltivazione mediterranea. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Uno dei vantaggi derivanti dall’uso di metodi di riduzione statistica e/o d’interpolazione (cfr. seguente) consiste nella possibilità di correzione per gli errori nel modello climatico come pure il fornire informazioni con elevata e appropriata risoluzione. Ciò implica che le serie temporali derivate possano essere usate come input diretti verso i modelli d’impatto. In altri termini, è necessario attuare qualche altra forma di “correzione d’errore” all’output GCM/RCM oppure usare l’approccio “delta change” nel quale il cambiamento previsto è sommato a serie temporali osservate. Questo approccio è relativamente facile da applicare a livello Figura 11: Paesaggio mediterraneo. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Se utenti e sviluppatori degli scenari climatici cominciassero a lavorare insieme potrebbero trarne un reale beneficio, vista la potenziale complessità delle esigenze dell’utenza e gli output di modello climatico. È questo ciò che è accaduto durante i 7 progetti MEDALUS, ad esempio, nonostante il punto fino a cui le esigenze dell’utenza potessero arrivare era limitato dal relativamente prematuro stato di sviluppo della modellazione del clima (tabella 1). Più di recente, nell’ambito del progetto UE DeSurvey che sta costruendo un Sistema di Sorveglianza per Valutare e Monitorare la Desertificazione, gli utenti hanno espresso la necessità di avere un’informazione ridotta, sottoscalata dall’output RCM alla risoluzione di 1 km. Il metodo d’interpolazione sviluppato per questo scopo include informazioni relative alla topografia locale e le variabili successive sono state fornite su scala giornaliera per le regioni oggetto di studio ( Spagna/Portogallo, Corsica/Sardegna, Grecia, Nord Italia, Sud Italia e Tunisia): temperatura media, temperatura minima, temperatura massima, velocità media del vento, velocità massima del vento, precipitazioni totali e evaporazioni totali. •
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Figura 12: Paesaggio desertificato. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. I set di dati climatici come quelli sviluppati per il DeSurvey possono essere d’aiuto nella costruzione degli indicatori di desertificazione e nell’identificazione delle Aree Ambientali Sensibili (cfr. LUCINDA opuscolo A2). Comunque, lavorare con una risoluzione di 1 km non è necessariamente richiesto o quantomeno consigliato per tali scopi, considerato l’elevato volume di dati che devono essere in seguito maneggiati. Negli studi d’impatti è spesso necessario dover raggiungere un compromesso tra la favorita risoluzione spaziale/temporale dell’informazione e la sua attendibilità/robustezza. Nella sezione precedente è stata osservata la tendenza per questi ultimi a diminuire con l'aumentare della risoluzione. Mentre il dialogo tra gli sviluppatori dello scenario climatico e gli utenti risulta spesso reciprocamente vantaggioso, l’aumento del numero e della gamma di richieste d’informazioni sta portando allo sviluppo di 8 archivi di dati climatici molto più centralizzati e di strumenti grazie ai quali gli utenti possano accedervi più facilmente. L’IPCC, per esempio, rende disponibili da diversi archivi volumi considerevoli di dati GCM, e gli output RCM del progetto PRUDENCE sono consultabili gratuitamente presso l’archivio dell’Istituto Meteorologico Danese (il quale, inoltre, contiene i nuovi output RCM derivanti dal progetto UE ENSEMBLES). Stanno inoltre per diventare disponibili anche gli strumenti per la riduzione statistica. Sviluppi come questi sono facilitati dalle nuove infrastrutture e strumenti di calcolo, come il network GRID e il client OpenDAP che consente un accesso veloce e trasparente ad archivi remoti di dati. La crescente disponibilità d’informazioni relative agli scenari climatici ha permesso lo sviluppo di valutazioni degli effetti del cambiamento climatico molto più rigorose. Il 4° Report di Valutazione evidenzia alcuni di questi effetti, in gran parte negativi, previsti per il Mediterraneo, includendo: • Una stagione del fuoco più lunga ed un aumento del rischio d’incendio •
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Diminuzione nella produttività delle colture (tutti gli altri fattori restano costanti) Stress idrico maggiore Riduzione del potenziale idrico (dal 20 al 50% al 2070) Scomparsa di molti ecosistemi acquatici effimeri e restringimento di molti di quelli permanenti Diminuzione della domanda di riscaldamento invernale non compensata da un aumento. della domanda di raffreddamento estivo (da due a tre settimane in meno che richiedono riscaldamento, ma in aggiunta da due a cinque settimane che necessitano di raffreddamento entro il 2050) Probabile diminuzione del turismo estivo e aumento di quello primaverile ed autunnale Figura 13: E’ prevista una stagione del fuoco più lunga ed un aumento del rischio d’incendio. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Figura 14: Si prevede che la redditività di colture del Mediterraneo come i girasoli siano portate a diminuire. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Nonostante ne MICE ne IPCC siano specificamente incentrati sulla desertificazione, è evidente che, da questa prospettiva, non saranno favorevoli ne i cambiamenti climatici di fondo ne gli effetti settoriali ad essi collegati. Le prove disponibili indicano che gli effetti del cambiamento climatico nel Mediterraneo saranno gravi‐ sia per i sistemi naturali che per la gente. 45
Figura 15: Il tradizionale turismo estivo mediterraneo è probabile che diminuisca. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com Effetti del cambiamento climatico nel Mediterraneo
“Si prevede che quasi tutte le regioni europee stanno per essere negativamente influenzate da alcuni futuri impatti del cambiamento climatico, e questi pongono delle sfide per molti settori economici. Ci si aspetta che il cambiamento climatico ingigantisca le differenze regionali all’interno delle risorse naturali e dei beni in Europa… Nell’Europa Meridionale il cambiamento climatico è proiettato a peggiorare le condizioni (alte temperature e siccità) in quelle regioni già vulnerabili alla variabilità climatica, e a ridurre la disponibilità di acqua, di energia idroelettrica potenziale, il turismo estivo e, in generale, la produttività delle colture. E’ anche previsto un aumento dei rischi per la salute a causa di ondate di calore ed incendi frequenti.” Tratto dal 4° Report di Valutazione, Gruppo di Lavoro II – Sommario per Policymakers L'ultima relazione di valutazione IPCC attinge fortemente al lavoro svolto come parte del progetto UE MICE sulla Modellizzazione degli Impatti degli Estremi Climatici, il quale fa uso degli output RCM del progetto PRUDENCE. Per il Mediterraneo, MICE si è incentrato sugli impatti ricadenti sulle risorse idriche, sull’agricoltura (girasoli e frumento invernale ‐ Figura 16), sugli incendi boschivi (Figura 17), sulla domanda di energia e sul turismo estivo. Gli impatti sono risultati essere in gran parte negativi, e guidati da cambiamenti molto grandi in eventi estremi come la siccità e l’insorgenza di caldo, così come il generale riscaldamento. A simili conclusioni sono giunti anche gli autori di MICE in un studio effettuato per il WWF nel 2005, osservando gli effetti del cambiamento climatico nel Mediterraneo, derivanti da aumento della temperatura globale di 2°C. 50
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Figura 16: Cambio percentuale nella resa del raccolto estivo nel Mediterraneo come conseguenza del cambiamento climatico. Le differenze hanno luogo fra l'oggi (1961‐1990) e i periodi futuri( 2070‐2099) per gli scenari (a) A2 e (b) B2. il verde indica che il rendimento atteso è in aumento, l’arancione sta invece per quelli in diminuzione. ©Marco Bindi – prodotta per MICE, 2005. -5
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Figura 17: Cambiamenti nella lunghezza della stagione a rischio di incendio definita come DSR (Tasso di Gravità Giornaliero) > 6 per almeno 5 giorni per gli scenari(a) A2 e (b) B2, per la regione mediterranea. Le differenze consistono tra l’oggi (1961‐1990) e i rischi futuri (2070‐2099). ©MICE, 2005. PROCESSO DECISIONALE E POLITICO Il cambiamento climatico non è mai stato così in alto nelle agende politiche e scientifiche come in questo momento. Come evidenzia anche il 4° Report di Valutazione IPCC, sono stati condotti studi importanti sugli effetti del cambiamento climatico e la necessità di sforzi volti a mitigare è stata riconosciuta, oltre che dal Protocollo di Kyoto, anche dalla Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico (UNFCCC). Uno dei messaggi più forti emersi dall’ultimo report IPCC è la necessità di adeguarsi ai cambiamenti climatici nei quali siamo già coinvolti, indipendentemente dagli sforzi di attenuazione in corso. Ciò si riflette nel recente trasferimento di priorità dagli studi sugli effetti del semplice cambiamento climatico a più complesse valutazioni di adattamento e vulnerabilità. In gran parte, questo cambiamento è guidato dagli interessi legati al processo politico e decisionale. L’adattamento è generalmente considerato come un processo che avviene a un livello più locale rispetto alla mitigazione e, quindi, tende a richiedere informazioni climatiche più dettagliate, ivi comprese le informazioni sui cambiamenti in eventi meteorologici estremi. La necessità di adattarsi ai cambiamenti climatici è stata riconosciuta dalla Commissione Europea che ha adottato il suo primo documento politico di adattamento, nel giugno 2007. La Carta Verde sostiene che ci troviamo di fronte ad una doppia sfida: accanto ai profondi tagli nelle emissioni di gas serra, abbiamo anche bisogno di adattarci alle 10 mutevoli condizioni climatiche. La Carta Verde riassume gli effetti del cambiamento climatico in Europa e presenta il caso per l'azione e le risposte politiche. L’Europa meridionale e l'intero bacino mediterraneo sono stati identificati come una delle aree più vulnerabili in Europa, a causa dell'effetto combinato degli aumenti di temperatura e della riduzione delle precipitazioni in quelle zone già colpite dalla scarsità d'acqua. Sono state proposte, a livello comunitario, delle possibili vie di azione e la carta si propone di avviare, sempre a livello europeo, il dibattito pubblico e la consultazione. Uno dei quattro pilastri d’azione proposti sta riducendo l'incertezza attraverso l’espansione delle conoscenze di base mediante ricerche integrate sul clima. Alcuni esempi relativi a nuove attività di ricerca includono i progetti PESETA e ADAM. PESETA prende in considerazione vari approcci di adeguamento, come pure il caso di non adeguamento, in valutazioni multi ‐settoriali dei costi economici e sociali del cambiamento climatico. ADAM sta esplorando il i conflitti che esistono tra le politiche di adattamento e di mitigazione. A livello europeo le valutazioni sono supportate da studi di casi regionali, tra cui uno nel bacino del Guadiana, Spagna, incentrato sulle questioni relative alla siccità. Figura 18: Oasi tunisina. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Adattamento e Mitigazione – glossario delle definizioni IPCC Adattamento. Regolazione nei sistemi naturali o umani in risposta agli stimoli climatici reali o previsti e/o ai loro effetti, che attenua il danno o sfrutta le occasioni favorevoli. Mitigazione. Un intervento antropico per ridurre la forzatura umana del sistema climatico; comprende le strategie di riduzione delle fonti e delle emissioni di gas serra e migliorando l’assorbimento di questi gas. Figura 19: Vigneti irrigati. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Un altro recente sviluppo deriva dall'enfasi posta, in maniera crescente, sulle decisioni basate sul rischio. Ciò è coerente con lo spostamento dai metodi deterministici o di trama, come quelli descritti prima, verso le proiezioni climatiche probabilistiche. Questo spostamento è motivato da un desiderio di inglobare una gamma più completa delle fonti di incertezza ed è facilitato dalla crescente disponibilità di insiemi molto grandi di modelli di funzionamento climatici. Nel progetto UE ENSEMBLES è stato adottato un metodo probabilistico. I nuovi scenari climatici per il Regno Unito, che saranno rilasciati nel novembre 2008 dal Programma sugli Effetti Climatici Britannico (UKCIP08) saranno anch’essi probabilistici. Così come il Regno Unito, un certo numero di altri paesi europei, tra cui i Paesi Bassi e la Spagna, hanno di recente avviato i loro scenari climatici nazionali al fine di consentire un approccio coerente verso gli studi sugli effetti e sull’adattamento e di soddisfare le crescenti esigenze da parte degli utenti. Avendo recentemente pubblicato una valutazione preliminare degli effetti del cambiamento climatico in Spagna, il governo ha ora commissionato lo sviluppo di una nuova serie di scenari più dettagliati e di studi di valutazione. Figura 20: paesaggio spagnolo. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. Sempre più spesso, la costruzione delle proiezioni del cambiamento climatico è tagliata sulle esigenze dei responsabili decisionali e politici. Tali proiezioni sono strumenti essenziali per sostenere il processo decisionale, anche se occorre riconoscere che spesso il cambiamento climatico è solo uno dei molti fattori che devono essere considerati, e non può essere necessariamente il più importante. Tuttavia, questi strumenti sono essenziali per sostenere il processo UNFCCC e la politica dell'UE sul cambiamento climatico, sia in termini di mitigazione e che di adattamento. Si spera che essi diventeranno sempre più ampiamente utilizzati a sostegno della Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sulla Desertificazione e delle altre iniziative politiche incentrate sulla desertificazione. Ciò richiederà lavori in corso per fornire informazioni adeguate. La ricerca europea fino ad oggi, per esempio, si è incentrata sui Paesi del Mediterraneo del Nord piuttosto che su quelli del Sud e del Medio 11 Oriente (anche se una valutazione a livello mediterraneo del cambiamento climatico è stata intrapresa con il progetto europeo CIRCE). Il lavoro svolto finora ha avuto la tendenza a concentrarsi sulla temperatura e sulle precipitazioni, mentre gli studi sulla desertificazione richiedono ulteriori informazioni su tali variabili come il vento, l’evaporazione e l’umidità del suolo. Recenti studi RCM indicano la potenziale importanza dei feedback di umidità del suolo per gli estremi di temperatura. Questi feedback e quelli che implicano il cambiamento di land‐use rischiano di essere critici per la desertificazione e di dimostrare la necessità di continui miglioramenti nei modelli climatici ad alta risoluzione. Figura 21: Incendio boschivo in Grecia. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. FONTI E ULTERIORI LETTURE PROGETTI FINANZIATI DALL’UNIONE EUROPEA MICE, PRUDENCE, STARDEX Questi tre progetti del V Programma Quadro, operative dal 2002 al 2005, fronteggiano il 12 cambiamento climatico e gli eventi estremi in Europa. MICE (Modelling the Impact of Climate Extremes) incentrato sugli impatti del cambiamento climatico. Un report‐sommario di 20 pagine è scaricabile dal sito del progetto: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/projects/mice/ PRUDENCE (Prediction of Regional scenarios and Uncertainties for Defining EuropeaN Climate change risks and Effects) incentrato sulla riduzione dinamica (simulazioni RCM) e gli impatti. Il sito web fornisce accesso al report tecnico finale come pure agli archivi dei dati RCM: http://prudence.dmi.dk/. Il tema speciale del Cambiamento Climatico del Maggio 2007 comprende una panoramica ad opera degli editori ospiti insieme a 20 pubblicazioni scientifiche su PRUDENCE. STARDEX (STAtistical and Regional dynamical Downscaling of EXtremes for European regions) ha intrapreso un'intercomparazione rigorosa dei diversi metodi di riduzione statistica ed inoltre ha confrontato i metodi statistici e dinamici. Il sito web consente l'accesso ad un resoconto sommario di 20 pagine così come ai report più dettagliati, al software per calcolare gli indici degli estremi ed ai consigli per gli utenti di riduzione statistica: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/projects/stardex/ ENSEMBLES ENSEMBLE, fondato sulle previsioni dei cambiamenti climatici e i loro effetti, è un progetto integrato ed ambizioso presentato all’interno del VI Programma Quadro, operativo dal 2004 al 2009. l’obiettivo principale è quello di quantificare l’incertezza nelle previsioni di cambiamento climatico di lungo periodo. Alla pagina http://www.ensembles‐eu.org/ sono disponibili informazioni relative a tutte le attività ENSEMBLES, mentre il portale regionale fornisce materiale per sviluppatori e utenti: informazioni regionali sul clima, insieme con strumenti e set di dati, compresi il servizio di riduzione statistica e gli archivi di dati GCM/RCM. CIRCE Progetto integrato del VI Programma Quadro cominciato nell’aprile 2007 e incentrato sulla Ricerca degli Effetti del Cambiamento Climatico: L’Ambiente Mediterraneo ‐ http://www.circeproject.eu/ ‐ includendo casi studio sia di regione del Medio Oriente che del Mediterraneo per intero (Nord e Sud). ADEGUAMENTO AL CAMBIAMENTO CLIMATICO ADAM: ADaptation And Mitigation strategies: Supporting European climate policy http://www.adamproject.eu/ PESETA: Projection of Economic impacts of climate change in Sectors of the European Union based on boTtom‐up Analysis http://peseta.jrc.es/ CEC: Green paper on Adapting to Climate Change in Europe – Options for EU Action http://ec.europa.eu/environment/climat/adaptation
/index_en.htm DESERTIFICAZIONE MEDITERRANEA I progetti MEDALUS sulla desertificazione nel Mediterraneo e il Land Use: 1991‐1999 ‐ http://www.medalus.demon.co.uk/ DeSurvey: A Surveillance System for Assessing and Monitoring of Desertification, 2005‐2010 ‐ http://www.desurvey.net/ Figura 22: Terra crepata. Fonte della foto: Fotolia http://en.fotolia.com. THE INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC) IL 4° Report di Valutazione del Comitato Intergovernativo sul Cambiamento Climatico ‐ http://www.ipcc.ch/ ‐ fornisce le più autorevoli e aggiornate recensioni sul cambiamento climatico e sulle questioni politiche. I due capitoli più rilevanti di questo opuscolo in termini di proiezioni climatiche a copertura regionale e di effetti europei, sono, rispettivamente: Christensen, J.H., Hewitson, B., Buisuioc, A., Chen, A., Gao, X., Held, I., Jones, R., Kolli, R.K., Kwon, W.‐T., Laprise, R., Magaña Rueda, V., Mearns, L., Menédez, C.G., Räisänen, J., Rinke, A., Sarr, A. and Whetton, P., 2007: Regional Climate Projections. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K.B., Tignor, M. e Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom e New York, NY, USA. Alcamo, J., Moreno, J.M., Novláky, B., Bindi, M., Corobov, R., Devoy, R.J.N., Giannakopoulos, C., Martin, E., Olesen, J.E. and Svidenko, A., 2007: Europe. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Parry, M.L., Canziani, O.F., Palutikof, J.P., van der Linden, P.J. and Hanson, C.E., Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 541‐580. L’IPCC contiene inoltre archivi di dati sul modello climatico: http://www.ipcc‐data.org/ e http://www‐
pcmdi.llnl.gov/ipcc/about_ipcc.php. NATIONAL CLIMATE CHANGE SCENARIOS AND IMPACTS ASSESSMENTS Portogallo Cambiamento Climatico in Portogallo. Scenari, effetti e misure di adeguamento http://www.siam.fc.ul.pt/SIAMExecutiveSummary.p
df Il progetto SIAM http://www.siam.fc.ul.pt/email.php Spagna Valutazioni Preliminari degli Effetti, in Spagna, causati dalle conseguenze del Cambiamento Climatico http://www.mma.es/portal/secciones/cambio_clima
tico/areas_tematicas/impactos_cc/eval_pre_imp_es
p_cc.htm Oficina Espanola del Cambio Climatico http://www.mma.es/portal/secciones/cambio_clima
tico/contacto.htm Evaluación de los Impactos del Cambio Climático en España http://ecce.uclm.es/ Regno Unito Programma degli Effetti Climatici del Regno Unito http://www.ukcip.org.uk/ Scenari Climatici del 21esimo Secolo nel Regno Unito ‐ UKCIP08 http://www.ukcip.org.uk/index.php?option=com_co
ntent&task=view&id=163&Itemid=293 VARI European Environment Agency, 2004: Impacts of Europe’s Changing Climate. An indicator‐based assessment. EEA Report No 2/2004, 107pp. Office of Official Publications of the European Communities, Luxembourg. Giannakopoulos, C., Bindi, M., Moriondo, M., LeSager, P. e Tin, T., 2005: Climate Change Impacts 13 in the Mediterranean Resulting from a 2°C Global Temperature Rise, un report per il WWF. http://www.panda.org/about_wwf/where_we_work
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ndex.cfm?uNewsID=21632 Giorgi, F. e Lionello, P., 2008: Climate change projections for the Mediterranean region. Global and Planetary Change, Special issue on Mediterranean climate variability, in stampa. Lionello, P., Malanotte‐Rizzoli, P. e Boscolo, R. (eds.), 2006: Mediterranean Climate Variability, Developments in Earth and Environmental Sciences, 4., Elsevier, 421pp. Palutikof, J.P., Goodess, C.M., Watkins, S.J. e Holt, T., 2002: Generating rainfall and temperature scenarios at multiple sites: Examples from the Mediterranean. Journal of Climate, 15, 3529‐3548. MedCLIVAR – Mediterranean CLImate VARiability ‐ http://www.medclivar.eu/
