Gli Oceani si stanno raffreddando

Che cosa dice la Scienza...

 L’articolo Cooling of the global ocean since 2003 (Loehles 2009) prende in esame il contenuto di calore dell’oceano così come misurato dalla rete di boe  Argo. Argo è costituito da una serie di oltre 3000 sonde galleggianti  sparse in tutto il globo che misurano la salinità e la temperatura dello strato superiore dell’oceano. Dai dati raccolti Loehles ha rilevato una tendenza al raffreddamento dal 2003 al 2008

Figura 1: contenuto di calore lisciato con un filtro 1-2-1 e sovrapposto il trend lineare del best fit  (pendenza = -0.35 x 1022 Joule/anno)

Dal momento che gli oceani contengono circa l’80% del totale di energia del Clima terrestre, il calore dell’oceano è un ottimo indice di che cosa sta avvenendo al nostro Clima. Il recente raffreddamento degli oceani ha condotto taluni a concludere che il riscaldamento globale si è fermato. Probabilmente l’articolo maggiormente documentato è The Global Warming Hypothesis and Ocean Heat scritto da William DiPuccio. La sua logica si riassume nel seguente modo:
1.       Il riscaldamento globale antropico ipotizza che il calore oceanico dovrebbe aumentare gradualmente e senza interruzioni ( in maniera monotonica) , a parte le eventuali eruzioni vulcaniche.
2.       L’oceano si andato raffreddando dal 2003.
3.       Pertanto l’ipotesi antropica del riscaldamento globale o è falsa o basicamente inadeguata.
Esaminiamo un pò più in dettaglio I punti 1 e 2.

1. Il Calore degli oceani è aumentato in maniera monotonica anno per anno ?
Se il sistema climatico accumula calore in maniera costante, ciò significa che il calore dell’Oceano mostrerà lo stesso andamento? Per rispondere al quesito occorre prendere in esame le osservazioni del contenuto di calore oceanico degli ultimi 40 anni.

Figura 2: contenuto di calore dell’oceano dal 1955 al 2008. La linea blu rappresenta il contenuto medio annuo dello strato 0-700 m (Levitus 2008). La linea rossa riproduce la media annua dello spessore ottico di aerosol della stratosfera, sono anche indicate le 3 maggiori eruzioni vulcaniche (fonte:  NASA GISS, i dati relativi sono limitati al 1999).

Il grafico con il record più lungo mostra che ,assieme ad un trend di lungo periodo, esiste una variabilità di breve termine. Le eruzioni vulcaniche (indicate in rosso, caratterizzate dallo spessore ottico stratosferico), sono ricollegabili ad un raffreddamento di breve periodo dell’ordine di alcuni anni. Ma oltre a ciò esiste anche una variabilità ciclica legata a fenomeni come El Niño. Non appare pertanto inspiegabile che un trend di riscaldamento quale quello sopra mostrato metta in evidenza anche dei periodi di raffreddamento di qualche anno.  Altre info su che cosa provoca raffreddamento oceanico di breve periodo...

2. L’Oceano si è raffreddato dal 2003 in poi?
Il calore dell’oceano viene misurato con boe che affondano misurando le temperatura a diverse profondità. Il sistema più completo è appunto la rete Argo che è stata messa in servizio gradualmente tra il 2003 ed il 2007, comprende 3388 boe ed attualmente è diffusa in tutto il globo.
All’inizio si sono incontrate diverse difficoltà nel misurare il calore dell’oceano. I costosi batitermografi (o XBT), misuravano la temperatura dell’oceano prima che la rete Argo venisse realizzata. Si è riscontrato che gli XBT introducevano un errore sistematico tanto che quando i dati prodotti dagli XBT sono stati comparati con la rete Argo, i trend più recenti mostravano un raffreddamento esagerato (altre info qui). Inoltre alcune sonde Argo avevano problemi con il sensore di pressione che hanno causato un ulteriore correzione del raffreddamento. Loehles 2009 ha usato una ricostruzione dei dati Argo fatta da by Josh Willis (Willis 2008). Un’altra analisi degli stessi dati grezzi di Argo è stata fatta da  Leuliette 2009 – ed il confronto dei dati di  Willis 2008 e di  Leuliette 2009 è mostrato nella Figura 3:

Figura 3: variazioni medie mensili del livello sterico globale del mare calcolato da Willis 2008 ( linea grigia) e da  Leuliette 2009 (linea nera).

Willis 2008 mostra un trend di raffreddamento dal 2004, mentre Leuliette mostra una tendenza al riscaldamento. La differenza maggiore tra le due curve appare all’inizio, quando le sonde Argo messe in mare erano ancora poche. Leuliette 2009 suggerisce che questa discrepanza potrebbe essere dovuta ad una scadente qualità della misura e da differenze nel modo in cui i dati sono stati trattati. Ma qual è il data set più accurato?
Quando il confronto di due lavori fornisce un risultato controverso, la cosa migliore per giudicare nel merito  sarebbe poter disporre di un a ltro set di dati indipendente. Pur utilizzando i dati di Argo,  Cazenave 2009  ha creato due stime indipendenti del calore dell’oceano. L’aumento del livello marino si compone di 2 costituenti: cambiamento di massa dovuto a scioglimento di ghiaccio e aumento sterico del livello marino dovuto a modificazione della densità dell’acqua dell’oceano. La espansione termica è la causa principale del cambiamento sterico ( la salinità è una causa minore) pertanto l’aumento sterico del livello marino è un altro tipo di misura del calore totale dell’oceano.
La prima ricostruzione usa misure gravimetriche satellitari per calcolare il cambiamento della massa oceanica. Viene poi sottratta la massa dell’aumento dal livello del mare totale per calcolare la crescita del livello sterico. La seconda ricostruzione impiega misure satellitari gravimetriche per calcolare il cambiamento di massa del ghiaccio terrestre e dell’acqua terrestre.L’aumento di livello dovuto a questi contributi viene sottratto dall’aumento totale del livello marino per stimare l’aumento sterico. Entrambe le ricostruzioni mostrano un trend di riscaldamento statisticamente significativo.
Argo fornisce due flussi di dati – uno in tempo reale con dati disponibili quasi istantanei ed uno ritardato che subisce un controllo più rigoroso del dato. Cazenave usa solamente misure di più elevata qualità  (un approccio che sicuramente che gente di  Surfacestations approverebbe). Il trend di  Argo si adatta perfettamente a quello delle altre due ricostruzioni.

Figura 4: tre ricostruzioni del livelo sterico del mare nel quale la componente stagionale è rimossa. La curva blu è basata sulle stime  ottenute dalla differenza fra altimetria e massa oceanica basata su GRACE. La linea verde si riferisce alle differenze tra altimetria satellitare e contributo totale del ghiaccio terrestre e acqua terrestre. La linea rossa : stime basate su ARGO (Cazenave 2009).

Nelle discussioni relative al Clima l’errore più comune è quello del focalizzarsi su un singolo aspetto del puzzle ed ignorare il quadro generale. Nella stessa affermazione l’oceano si raffredda  si fanno due errori. Primo si esaminano 6 anni di dati, ignorando 40 anni di riscaldamento dell’oceano. Poi ci si affida ad una particolare ricostruzione che mostra raffreddamento mentre una analisi indipendente mostra una leggera tendenza all’aumento.
Il fatto fondamentale è comunque che esiste ancora un certo grado di incertezza nel risalire al contenuto di calore dell’oceano. Generalmente le varie ricostruzioni evidenziano lo stesso trend di lungo termine ma non sempre sono coincidenti nei periodi più brevi. La incertezza significa che con è possibile affermare con elevato di confidenza che l’oceano si sta raffreddando. Analisi indipendenti sembrano indicare che nell’ultima dozzina di anni l’oceano mostra meno riscaldamento rispetto al trend di lungo termine ma resta comunque significativo il generale trend di riscaldamento.