La scienza dietro il cambiamento climatico e il tempo estremo

La connessione tra il cambiamento climatico e le calamità naturali è basata su principi fisici consolidati e decenni di ricerca scientifica. Le attività umane, soprattutto la combustione dei combustibili fossili, la deforestazione diffusa e vari processi industriali, hanno notevolmente aumentato le concentrazioni atmosferiche dei gas serra come l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4), e l’ossido nitroso (N2O).

Secondo il Pannello intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) Sesto Rapporto di valutazione[[], c'è alta fiducia che la frequenza e l'intensità di molti eventi meteorologici estremi – come le onde, le precipitazioni pesanti e i cicloni tropicali – siano già aumentati a causa del cambiamento climatico indotto dall'uomo.

Un principio fisico chiave che guida questi cambiamenti è il rapporto Clausius-Clapeyron, che afferma che un'atmosfera più calda può contenere circa il 7% di vapore acqueo per grado Celsius di riscaldamento. Questa elevata disponibilità di umidità influenza direttamente l'intensità delle precipitazioni, rendendo gli eventi di precipitazioni pesanti e inondando più frequenti e gravi.

L'amministrazione nazionale dell'oceano e dell'atmosfera (NOAA) fornisce dati estensivi che dimostrano come le crescenti temperature globali influiscono sui percorsi delle tempeste, aumentano la probabilità di lunghe acque di calore e contribuiscono all'aumento del livello del mare attraverso l'espansione termica dell'acqua di mare e la fusione dei ghiacciai e dei ghiacciai, che non solo intensificano i disastri individuali ma aumentano anche il loro potenziale per causare danni diffusi, interagendo con uno.

Come il cambiamento climatico Intensificare diversi tipi di disastri naturali

Mentre il cambiamento climatico non crea disastri naturali completamente nuovi, amplifica significativamente la gravità, la frequenza e la portata geografica dei pericoli esistenti.

Uragani e cicloni tropicali

Gli uragani e i cicloni tropicali derivano dalla loro energia dalle acque oceaniche calde. Con l'aumento delle temperature della superficie del mare, queste tempeste ottengono una maggiore energia termica, consentendo loro di sviluppare venti più forti e di portare più umidità.

Uno studio completo pubblicato in Nature[[]] riporta un significativo aumento globale della percentuale di cicloni tropicali che raggiunge le categorie più intense (Category 4 e 5) negli ultimi quattro decenni. Inoltre, vi è la prova che i tassi di precipitazioni uragane sono aumentati di circa il 10% a causa di una maggiore umidità nell'atmosfera.

Esempi di questi ultimi anni includono l'uragano Harvey (2017), che ha invaso il Texas e ha fornito precipitazioni senza precedenti, con conseguente devastante inondazioni, e l'uragano Dorian (2019), che ha causato una grave distruzione nelle Bahamas con i suoi intensi venti e tempeste di tempesta.

Inondazioni

L'inondazione, sia inondazioni flash che inondazioni fluviali, sta diventando più frequente e grave in quanto il cambiamento climatico intensifica il ciclo idrologico. L'aria calda detiene più umidità, portando a eventi di precipitazioni più intensi e prolungati, spesso concentrati in tempi brevi. Le aree urbane, con grandi estese di superfici impervie come cemento e asfalto, sono particolarmente vulnerabili perché la loro infrastruttura di drenaggio è spesso in grado di far fronte a questi downpours estremi, che portano a rapidi flussi urbani.

In regioni montane, questo può causare un rapido e rapido abbandono, aumentando i rischi di inondazione a valle. Ad esempio, i tempi e il volume delle inondazioni di primavera negli Stati Uniti occidentali e in alcune parti d'Europa sono cambiati, richiedendo aggiustamenti nella gestione delle acque e nella preparazione delle inondazioni.

Il NOAA Drought Portal[[[[]] e altri sistemi di monitoraggio forniscono dati critici sulle complesse relazioni tra variabilità delle precipitazioni, siccità e rischi di inondazione. Inoltre, eventi di inondazione in tutto il mondo, come le inondazioni del Pakistan del 2010 o le inondazioni del 2021 in Germania e Belgio, evidenziano il devastante tollo umano ed economico di questi disastri sempre più frequenti.

Fuoco di selvaggina

Le temperature più elevate e le siccità prolungate si asciugheranno la vegetazione, trasformando efficacemente foreste e praterie in combustibili altamente infiammabili. Le variazioni del pacchetto di neve stagionale e della neve precedente prolungano la stagione di fuoco di diverse settimane in alcune aree. Le onde di calore contribuiscono alle condizioni necessarie per l'accensione e la diffusione rapida del fuoco, mentre i cambiamenti nella circolazione atmosferica possono aumentare la frequenza di accensione del fulmine.

Il U.S. Forest Service[[]] riporta che l'area media annuale bruciata dai incendi negli Stati Uniti occidentali è aumentata drammaticamente dagli anni '80, con un aumento di quasi cinque volte in alcuni stati.

Tra i recenti esempi figurano la stagione dei cespugli australiani 2019-2020, che ha bruciato oltre 18 milioni di ettari e ha fortemente colpito la fauna selvatica, e i incendi della California del 2020, tra i più grandi e distruttivi in circolazione, che hanno evidenziato le crescenti sfide poste dai rischi legati al fuoco selvaggio.

Tossici

Le regioni subtropicali, come il bacino del Mediterraneo, il Nord-Ovest, l'Africa meridionale e alcune parti dell'Australia, sono particolarmente vulnerabili all'intensificazione delle condizioni di siccità, minacciando la disponibilità di acqua per l'agricoltura, l'energia idroelettrica, l'industria e il consumo umano, aumentando i rischi di insicurezza alimentare e di disagio economico.

Siccità prolungate possono provocare disastri secondari, tra cui fallimenti delle colture, perdite di bestiame e incendi selvatici. Inoltre, esacerbano tensioni sociali e politiche su scarse risorse idriche. U.S. Drought Monitor[] e gli effetti ambientali Organizzazione Mondiale della Sanità] documentano gli eventi di salute, siccità e siccità nel mondo.

Ad esempio, il Corno d'Africa ha subito una grave siccità dal 2020 al 2022, portando alla diffusa insicurezza alimentare e allo spostamento.

Pantaloni di calore

Le onde di calore sono tra le conseguenze più letali e dirette del cambiamento climatico. Definite come periodi prolungati di temperature eccessivamente elevate, le onde di calore sono aumentate in frequenza, intensità e durata in tutto il mondo.

Le acque di calore causano decine di migliaia di morti a livello globale ogni anno, spesso sproporzionatamente che influenzano le popolazioni vulnerabili come gli anziani, i bambini e quelli con condizioni di salute preesistenti.

Tra le fonti di calore di rilievo figurano l'onda di calore europea del 2003, che ha causato oltre 70.000 morti in eccesso, e l'onda di calore del 2019 in India e Pakistan, che ha rotto i record di temperatura e ha portato a emergenze di salute diffusa.

Tendenze globali: Frequenza crescente e gravità dei disastri naturali

Le analisi globali delle catastrofi naturali rivelano una tendenza verso l'alto chiara e allarmante nella frequenza e nella gravità dei rischi legati al clima e al clima dagli anni '60. I dati del EM-DAT International Disaster Database[] mostrano che il numero totale di disastri naturali segnalati ha più di triplicato negli ultimi sei decenni, con la maggior parte degli aumenti attribuiti alle inondazioni, tempeste e incendi.

Mentre i miglioramenti nella raccolta e nella segnalazione dei dati contribuiscono a questo aumento, la tendenza si allinea strettamente con il riscaldamento globale osservato e i cambiamenti associati in condizioni atmosferiche e oceaniche. Le perdite economiche di questi disastri sono aumentate, raggiungendo centinaia di miliardi di dollari all'anno negli ultimi anni, ponendo immensa pressione sulle economie e sui sistemi di risposta ai disastri in tutto il mondo.

L'Ufficio delle Nazioni Unite per la riduzione del rischio di disastri (UNDRR)[] avverte che senza sforzi globali aggressivi per ridurre le emissioni di gas serra e migliorare la resilienza disastri, la frequenza e l'intensità di questi eventi, e i costi umani ed economici, continueranno ad aumentare.

Gli scienziati utilizzano metriche specifiche per quantificare questi cambiamenti. Ad esempio, la frazione di terra globale che sperimenta giorni caldi estremi è aumentata drammaticamente dalla metà del XX secolo, mentre le aree colpite da eventi freddi estremi sono diminuite. Allo stesso modo, gli eventi di inondazione “once-in-a-century” stanno ora accadendo più frequentemente, a volte ogni pochi decenni o anche all’anno in alcuni luoghi.

Impatti regionali: Aree vulnerabili e rischi specifici

Stati di sviluppo di piccole isole (SIDS)

I piccoli Stati in via di sviluppo (SIDS) come le Maldive, le Figi e le Bahamas affrontano alcune delle minacce legate al clima più acuto. I livelli di mare in aumento minacciano di sommergirsi in isole a basso costo, contaminare le forniture di acqua dolce con l'intrusione delle acque salate, e aggravare l'erosione costiera.

L'acidificazione dell'oceano, causata da un aumento dell'assorbimento di CO2, danneggia le barriere coralline che agiscono come acque di rottura naturali e supportano la pesca vitale per le economie locali. La perdita di barriere coralline mina anche la biodiversità e i benefici protettivi che questi ecosistemi forniscono contro gli impatti della tempesta.

Regioni costiere e delta

I deltas del fiume e le pianure costiere come il Ganges-Brahmaputra, Mekong e il Mississippi sono zone agricole densamente popolate e altamente produttive, sempre più vulnerabili alle inondazioni, causate dalla combinazione di aumento del livello del mare, di sottospecie e di eventi di pioggia intensivi.

Inoltre, la pianificazione sostenibile dell'uso del suolo e il ripristino dell'ecosistema, come la conservazione delle zone umide e delle mangrovie, possono fornire buffer naturali che riducono gli impatti delle inondazioni, migliorando la biodiversità e la sequestrazione del carbonio.

Regioni mediterranee e aride

I paesi che circondano il bacino del Mediterraneo, tra cui l'Europa meridionale, il Nord Africa e il Medio Oriente, sono stati progettati per sperimentare più frequenti e intense acque di calore, siccità e lunghe stagioni di fuoco selvaggio, che aggravano le sfide esistenti di scarsità di acqua, alimentando la concorrenza su risorse limitate e aumentando il rischio di instabilità sociale e politica.

La gestione delle acque è fondamentale in queste regioni, dove l'agricoltura dipende fortemente dall'irrigazione e dalle precipitazioni è altamente variabile. Banca Mondiale[]] sottolinea l'importanza delle pratiche agricole resilienti dal clima, una migliore efficienza dell'uso dell'acqua e gli investimenti in infrastrutture per mitigare gli impatti della siccità e sostenere i mezzi di sussistenza.

Regioni artiche e montane

L'Artico si sta riscaldando a circa il doppio della media globale, fenomeno noto come amplificazione artica, che porta a scongelare il permafrost, a ritirare i ghiacciai e a ridurre il ghiaccio marino, che a sua volta causa una cascata di pericoli ambientali, tra cui erosione costiera, frane e rilascio di metano, un potente gas serra, da terreni in fiamme.

Le regioni montane come l'Himalaya, le Ande e le Alpi stanno vivendo cambiamenti significativi. Il ritiro glaciale riduce l'accumulo di acqua naturale, minacciando la sicurezza dell'acqua di milioni di persone a valle che si affidano a acqua di fusione glaciale per bere, agricoltura e idroelettrica. Inoltre, il rischio di inondazioni di lago glaciale, fughe di acqua da laghi glaciali instabili, aumenta, ponendo gravi minacce alle comunità vicine.

Le strategie di adattamento in questi ecosistemi fragili includono un monitoraggio migliorato dei rischi glaciali, sistemi di allarme precoce basati sulla comunità e pratiche di gestione dell'acqua sostenibili su misura per cambiare le condizioni idrologiche.

Strategie di migrazione: Ridurre le emissioni e la resilienza degli edifici

Affrontare i rischi crescenti posti da disastri naturali a causa dei cambiamenti climatici richiede un duplice approccio: una mitigazione aggressiva per ridurre le emissioni di gas serra e un adattamento completo per migliorare la resilienza ai cambiamenti inevitabili.

Gli sforzi di mitigazione si concentrano sul passaggio da combustibili fossili a fonti rinnovabili come solare, vento e idroelettrico, che producono poco a nessuna emissioni di gas serra. Elettrizzando i sistemi di trasporto, migliorando l’efficienza energetica negli edifici e nelle industrie, e arrestando la deforestazione e il degrado di terra sono altrettanto vitali.

Le strategie di adattamento mirano a ridurre la vulnerabilità e migliorare la preparazione. I sistemi di allarme rapido robusti, l'istruzione comunitaria e il miglioramento della governance dei rischi sono componenti cruciali di una riduzione efficace dei rischi di emergenza. ]] Il framework ] promuove questi principi a livello globale, incoraggiando le nazioni a integrare la resilienza dei disastri nella pianificazione dello sviluppo.

Gli adattamenti delle infrastrutture includono l'aggiornamento dei codici di costruzione e delle normative di uso terra per riflettere i mutevoli profili di rischio, come il rafforzamento della costruzione in zone profuse e l'utilizzo di materiali resistenti al fuoco nelle zone a rischio.

Preparazioni e Adattamento: Proteggi delle Comunità

La preparazione efficace dei disastri è essenziale per ridurre il numero di disastri naturali e umani amplificati dai cambiamenti climatici, che comportano la pianificazione a livello comunitario, la costruzione di capacità e l'investimento in infrastrutture resilienti.

  • L'impegno comunitario:[] Coinvolgere le popolazioni locali nella valutazione del rischio e nella pianificazione della preparazione assicura che gli interventi siano culturalmente appropriati ed efficaci.
  • Sistemi di allarme rapido:[ Le previsioni meteorologiche avanzate e le tecnologie di comunicazione consentono di avvisare tempestivamente, permettendo alle comunità di evacuare o adottare misure protettive.
  • Pianificazione delle risposte di emergenza:[ I governi e le organizzazioni hanno bisogno di strategie coordinate per mobilitare rapidamente le risorse durante i disastri.
  • Risonanza delle infrastrutture:[] La progettazione di infrastrutture critiche per resistere agli eventi meteorologici estremi riduce i danni e i tempi di fermo.
  • Istruzione e consapevolezza:[[] Le campagne pubbliche informano gli individui sui rischi e sulle azioni protettive, migliorando la resilienza generale della comunità.

Gli investimenti in queste misure di preparazione non solo salvano vite ma riducono anche i costi di recupero a lungo termine, poiché il cambiamento climatico continua a aumentare i rischi di disastri, l'adattamento proattivo e la preparazione diventano strumenti indispensabili per salvaguardare le comunità in tutto il mondo.