La quantità di calore immagazzinata nei continenti è aumentata drasticamente dal 1960

Bruxelles – L’accumulo di calore nei continenti è aumentato molto più del riscaldamento degli oceani e dell’atmosfera. Un team di ricerca internazionale guidato dal Centro Helmholtz per la Ricerca Ambientale (Ufz) di Lipsia ha calcolato che l’energia termica immagazzinata nelle masse terrestri è aumentata in modo significativo a partire dagli anni Sessanta.  Allo studio hanno partecipato anche due ricercatori dell’Università belga Vub.

Il riscaldamento ha molte facce. Il più noto è senza dubbio il riscaldamento globale, causato dall’accumulo di calore in diverse parti del sistema Terra, come l’atmosfera, gli oceani, la criosfera e la terra. L’aumento dei gas serra prodotti dall’uomo nell’atmosfera impedisce al calore di essere irradiato nello spazio. La Terra assorbe quindi costantemente più calore dal sole di quanto ne possa irradiare. Studi precedenti hanno mostrato dove viene immagazzinata questa energia extra: principalmente negli oceani (89 per cento), ma anche nelle masse terrestri dei continenti (5-6pct), nei ghiacci e nei ghiacciai (4 pct) e nell’atmosfera (1-2 pct).

Non molto tempo fa, si poteva solo ipotizzare dove fosse esattamente l’energia immagazzinata nelle masse terrestri, come questo calore fosse distribuito tra le masse continentali e quanta energia aggiuntiva fosse stata immagazzinata negli ultimi dieci anni. “Il team di ricerca è ora in grado di determinare con maggiore precisione la quantità di calore immagazzinata nelle masse terrestri tra il 1960 e il 2020”, spiega Inne Vanderkelen, climatologo che ha collaborato allo studio. “Tra il 1960 e il 2020, le terre emerse del mondo hanno assorbito una quantità di calore pari a quella necessaria per produrre circa 30 volte il consumo di elettricità della Germania nello stesso periodo. La maggior parte di questo calore, circa il 90 pct, è immagazzinato fino a 300 metri di profondità nella terra. Il 9 pct dell’energia scongela lentamente il permafrost artico e lo 0,7 pct è immagazzinato nelle acque interne come laghi e bacini idrici”.

I ricercatori della Vub hanno stabilito le cifre relative all’accumulo di calore da parte delle acque interne. “Sebbene le acque interne e il permafrost immagazzinino meno calore rispetto alla terraferma, devono essere costantemente monitorati, perché l’energia aggiuntiva introdotta in questi sottosistemi porta a importanti cambiamenti negli ecosistemi”, spiega Francisco José Cuesta-Valero.

Gli scienziati hanno anche dimostrato che la quantità di calore immagazzinata nel suolo, nel permafrost e nei laghi è aumentata costantemente dagli anni ’60. Tra l’inizio (1960-1970) e la fine (2010-2020) del periodo studiato, è aumentata di quasi 20 volte. I ricercatori hanno utilizzato più di 1.000 profili di temperatura di tutto il mondo per calcolare la quantità di calore immagazzinata fino a 300 metri di distanza. L’accumulo di calore nel permafrost e nelle acque interne è stato stimato utilizzando modelli computerizzati. Ad esempio, i ricercatori hanno combinato modelli lacustri globali, modelli idrologici e modelli climatici per calcolare l’accumulo di energia nelle acque interne. L’accumulo di calore nel permafrost è stato stimato utilizzando un modello di permafrost che tiene conto di diverse distribuzioni plausibili di ghiaccio al suolo nell’Artico. “Utilizzando i modelli, siamo stati in grado di compensare la mancanza di osservazioni in molti laghi e nell’Artico e di stimare meglio le incertezze dovute al numero limitato di osservazioni”, afferma Francisco José Cuesta-Valero.

È importante quantificare l’energia termica, perché il suo aumento è associato a processi che possono modificare gli ecosistemi e quindi avere un impatto sulla società. Questo vale anche per il riscaldamento delle acque interne. “L’aumento della temperatura dell’acqua dei laghi influisce sulla copertura di ghiaccio, sulla qualità dell’acqua e sulla proliferazione delle alghe, che a sua volta influisce sulla concentrazione di ossigeno. Tutto ciò ha importanti implicazioni per gli ecosistemi e la pesca”, sottolinea il dottor Vanderkelen.

“Sebbene la quantità di calore immagazzinata nel permafrost rappresenti appena il nove per cento del calore immagazzinato nel continente, l’aumento osservato negli ultimi anni favorisce il rilascio di gas serra come CO2 e metano con lo scioglimento del permafrost”, hanno spiegato gli scienziati, aggiungendo che “con l’aumento dell’energia termica immagazzinata nel suolo, la superficie terrestre si riscalda, minacciando la stabilità del carbonio intrappolato nel suolo. Nelle aree agricole, il riscaldamento della superficie terrestre associato a questo aumento può rappresentare un rischio per i raccolti e quindi per la sicurezza alimentare delle persone”.

“È importante quantificare e monitorare con maggiore precisione la quantità di calore aggiuntivo assorbito dalle varie componenti della massa terrestre”, riassume il professor Wim Thiery, coautore dello studio. “Si tratta di un indicatore importante per capire come i cambiamenti nei processi naturali dovuti all’accumulo di calore influenzeranno l’uomo e la natura in futuro”, ha precisato il ricercatore.

Lo studio è stato pubblicato su Earth System Dynamics con il titolo Continental Heat Storage: Contributions from the Ground, Inland Waters, and Permafrost Thawing.