Qualche secolo fa il pianeta ha sperimentato una lieve era glaciale singolarmente chiamata Piccola Era Glaciale. Parte di tale Era Glaciale coincise con un periodo di bassa attività solare detto minimo di  Maunder (dal nome dell’astronomo Edward Maunder). Si ritiene che a tale fase climatica abbiano contribuito sia la ridotta attività solare che una forte attività vulcanica  (Free 1999, Crowley 2001), e che si siano verificate anche modificazioni nella circolazioni oceanica con conseguenti effetti sulle temperature dell’Europa (Mann 2002). 

Figure 1:TSI  Irradianza Solare Totale). La TSI dal 1880 al  1978 da  Solanki. TSI dal 1979 al 2009 dal Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos (PMOD). 

Potremmo andare incontro ad un altro Maunder Minimum? La attività solare attualmente evidenzia una tendenza di lungo periodo verso la diminuzione. L’anno 2009 ha registrato un minimo del secolo. Comunque prevedere il futuro della atrtività solare è assai problematico, La transizione da un massimo (situazione del XX secolo) ad un minimo  (paragonabile al minimo Maunder) è un processo caotico e difficile da prevedere (Usoskin 2007).
Vediamo per restare in argomento, se per ipotesi il Sole dovesse entrare in un altro Maunder minimo nel XXI secolo, che effetto si produrrebbe sul Clima della Terra? Le simulazioni della risposta climatica con il Sole in un minimo di Maunder danno che la diminuzione di temperatura dovuta al Sole sarebbe minima rispetto a quella dovuta ai gas serra (Feulner 2010). Il raffreddamento conseguente all’abbassamento della attività solare oscilla tra 0.1 °C e 0.3°C, mentre il riscaldamento dovuto ai gas serra sarebbe tra 3.7°C e 4.5°C (in dipendenza della quantità di CO2 emessa nel corso del XXI secolo (more on this study...). 

Figura 2: anomalie della temperatura media globale 1900-2100, relative al periodo 1961-1960 per gli scenari  A1B((linee rosse)  e per A2 (linee magenta) e per 3 differenti forcings solari corrispondenti rispettivamente ad un tipico ciclo undecennale (linea continua), ad un Grand Minimum di Maunder (linea tratteggiata) e ad una irradianza ridotta (linea punteggiata). Le temperature osservate fino al 2009 (colore blu) sono di NASA GISS (Feulner 2010).

Il Clima della Terra ha comunque sperimentato dei cambiamenti molto più accentuati rispetto alla Piccola era Glaciale. Negli ultimi 400mila anni il pianeta è passato attraverso condizioni glaciali alternate ogni circa 100mila anni da brevi intermezzi caldi. Questi periodi caldi chiamati interglaciali, hanno avuto durata di circa 10mila anni. L’attuale periodo interglaciale è cominciato circa 11mila anni fa. Possiamo essere al limite della nostra era interglaciale?

Figura 3: Record di temperatura ricavati a Vostok, Antarctica (Petit 2000). I periodi interglaciali sono segnati in verde.

Come ha inizio una era glaciale? I cambiamenti dell’orbita terrestre causano una diminuzione della quantità di luce solare o(insolazione) che giunge sull’emisfero settentrionale in estate. I ghiacci si sciolgono in minor misura in estate e gradualmente crescono nel corso di migliaia di anni. Ciò provoca una aumento dell’albedo della Terra che a sua volta amplifica il raffreddamento e la formazione dei ghiacci aumenta. Questo processo dura da 10mila a 20mila anni e porta il pianeta verso una era glaciale.
Quale effetto hanno le nostre emissioni di CO₂ su una eventuale futura era glaciale? La questione è stata esaminata in uno studio che esamina l’effetto di innesco della glaciazione cioè la caduta dell’irraggiamento nell’estate che da inizio alla crescita dei ghiacci  (Archer 2005). Quanta più  CO₂ si trova nell’atmosfera tanto più deve abbassarsi l’irraggiamento per dare inizio alla glaciazione.
La figure 4 esamina la risposta climatica in relazione ai diversi scenari di emissione di CO₂. La linea verde è relativa alla risposta naturale senza emissioni di CO₂. La linea blu rappresenta la situazione con 300 Gt di Carbonio (situazione che abbiamo già superato). Una immissione di 1000 Gt (linea arancio) impedirebbe una era glaciale per 130mila nni. Se l’immissione antropica raggiungesse i 5000 Gt o più la glaciazione verrebbe impedita per almeno mezzo milione di anni. Per come stanno ora le cose la combinazione di un relativamente debole forcing orbitale ed il lungo tempo di permanenza della anidride carbonica in atmosfera è tale che il periodo interglaciale si protrarrebbe in una misura tale che non si è mai verificata negli ultimi 2.6 milioni di anni.

Figura 4. Effetto della CO₂ da combustibili fossili sulla futura evoluzione della temperatura media globale. Il verde rappresenta la evoluzione naturale , il blu il risultato della presenza di 300 Gt di Carbonio, arancio di 1000 Gt e rosso di 5000 Gt di Carbonio  (Archer 2005).

Possiamo pertanto star sicuri che non c’è una era glaciale dietro l’angolo. Coloro che si ancorano al dubbio di  una era glaciale imminente, è bene che aprano gli occhi e guardino che cosa sta succedendo alla calotta glaciale artica. Se sta crescendo, OK vuol dire che  il ciclo di 100mila anni di glaciazione ha avuto inizio. Purtroppo le cose non stanno così, il permafrost artico si sta sciogliendo, il ghiaccio marino dell’Artico pure e la calotta della Groenlandia sta perdendo massa ad un ritmo accelerato. Queste non sono proprio le condizioni tipiche di una imminente era glaciale.