Analisi sulla Circolazione Atlantica Meridionale

Figura 1. Il grafico mostra le anomalie dell'AMOC e le proiezioni fino al 2100. Rahmstorf S et al., (2015)..

Schema della circolazione oceanica (tratto da Kuhlbrodt et al., 2007) associato al global Meridional Overturning Circulation (MOC), con particolare attenzione alla sezione del flusso atlantico (AMOC). Le curve rosse nell'Atlantico indicano il flusso che scorre a nord negli strati superiori dell'acqua.

I cerchi pieni arancioni evidenziati nei mari nordici e nel Labrador indicano le regioni in cui l'acqua si raffredda in prossimità della superficie e diventa più densa, determinando l'affondamento del liquido negli strati più profondi che arriva oltre l'Atlantico. Questo processo è denominato "trasformazione della massa dell'acqua,"o"formazione di acque profonde." In questo processo il calore viene rilasciato nell'atmosfera. La curva blu indica il flusso di acqua fredda che proseguendo verso sud e in seguito va in profondità. All'estremità meridionale dell'Atlantico, la AMOC si collega con la corrente circumpolare antartica (ACC).  Le zone profonde, dove avviene la formazione di acqua dell'Oceano del Sud alle alte latitudini, sono indicate con i cerchi arancioni pieni. Questi contribuiscono alla produzione dell'acqua Antartica di fondo (AABW), che scorre verso nord in prossimità del fondo dell'Atlantico (indicata dalle linee di colore blu scuro nell'Atlantico). I cerchi con i puntini interni indicano le regioni in cui avviene la risalita dell'acqua dagli strati più profondi verso la superficie dell'oceano. Riferimento: The Encyclopedia of Earth

Variazioni dell' Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) dal 1856–2009. Riferimento: NOAA

 Source: R. Curry, Woods Hole Oceanographic Institution/Science/USGCRP.

La circolazione invertita dell'Atlantico meridionale (AMOC) è un sistema di correnti, tra cui la Corrente del Golfo, che trasporta le acque calde superficiali dai tropici verso il Nord Atlantico. In quella zona, nei mari circostanti della Groenlandia, l'acqua si raffredda, scende in profondità e cambia direzione. Questa é un'animazione della NOAA: GFDL CM 2.6 Ocean Simulation – Sea Surface Temperature.

Alcune misurazioni della NASA, che riguardano la  Circolazione Invertita dell'Atlantico Meridionale (AMOC) che regola il clima in tutto il Nord Atlantico, non hanno mostrato nessun rallentamento significativo nel corso degli ultimi 15 anni.  Come si è osservato per la Corrente del Golfo, che negli ultimi vent'anni non ha mostrato segnali di rallentamento, (T. Rossby et al., 2010) "On the variability of Gulf Stream transport from seasonal to decadal timescales" (T. Rossby et al., 2014) "On the long-term stability of Gulf Stream transport based on 20 years of direct measurements"  Columbia University "The Gulf Stream Myth - Lamont-Doherty Earth Observatory". I dati suggeriscono che la circolazione potrebbe anche aver subito una leggera accelerazione nel recente passato. I risultati sono il frutto di una nuova tecnica di monitoraggio, sviluppata dall' oceanografo Josh Willis che lavora presso il Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, in California, con le misure effettuate dai satelliti e dai galleggianti. I risultati sono stati pubblicati sul numero del 25 marzo 2011 di Geophysical Research Letters. Tuttavia, uno studio pubblicato su Nature, suggerisce  che il rallentamento della Circolazione Invertita dell'Atlantico Meridionale osservato dal 1970 al 1990 da C Jackson et al., (2016), sia stato un fenomeno ventennale, e che vi sia in corso un rafforzamento dell'AMOC, Zang et al., (2008) Geophysical Research Letters.    La circolazione invertita dell'Atlantico meridionale è un sistema di correnti, tra cui la Corrente del Golfo, che trasporta le acque calde superficiali dai tropici verso il Nord Atlantico. In quella zona, nei mari circostanti della Groenlandia, l'acqua si raffredda, scende in profondità e cambia direzione. Nei tempi passati le acque calde superficiali invertivano la direzione quando arrivavano a nord, dopodiché, andavano in profondità si raffreddavano per poi dirigersi a sud. Questa circolazione globale è una parte del grande nastro trasportatore di correnti oceaniche che spostano il calore e regolano il clima di tutta la Terra. Senza il calore trasportato da questo sistema, il clima intorno al Nord Atlantico - in Europa, Nord America e Nord Africa - sarebbe probabilmente molto più freddo. Gli scienziati ipotizzano che il  rallentamento di questo 'nastro trasportatore' causò 12.000 anni fa un rapido raffreddamento della temperatura (ultima Era Glaciale), dovuto all 'immissione di notevoli quantità di acqua dolce, prodotta dallo scioglimento dei ghiacciai che alterarono la salinità dell'Oceano. Fino a poco tempo fa, le misure dirette della forza della circolazione venivano effettuate da una nave e una da una serie di ormeggi ancorati al fondo del mare nelle medie latitudini. La nuova tecnica di Willis 'si basa sui dati provenienti dai satelliti altimetrici della NASA, che misurano i cambiamenti dell' altezza della superficie del mare, così come i dati ricavati dagli strumenti ubicati negli ormeggi o boe. Il progetto internazionale Argo, finanziato in parte dal National Oceanic and Atmospheric Administration, comprende circa 3.000 carri robotici che misurano la temperatura, la salinità e la velocità degli Oceani della Terra.Con questa nuova tecnica, Willis è stato in grado di calcolare le variazioni nella parte nord dove avviene la circolazione, a circa 41 gradi di latitudine, aprossimativamente tra New York e il nord del Portogallo. Combinando le misurazioni satellitari con quelle dei galleggianti, non ha riscontrato nessun cambiamento nella forza della circolazione globale tra il 2002-2009. Comparando le misure dei dati altimetrici satellitari con quelli delle boe, Willis ha scoperto che la circolazione aveva subito una leggera accelerazione di circa il 20 per cento tra il 1993-2009. Questa è la più lunga registrazione diretta della variabilità della circolazione globale dell'Atlantico realizzata fino ad oggi, è l'unica effettuata alle alte latitudini.Gli ultimi modelli climatici prevedono che la circolazione termoalina rallenterà proporzionalmente con l'aumento delle temperature globali causate dai gas serra, e dallo scioglimento dei ghiacciai che aggiungeranno notevoli quantità di acqua dolce negli Oceani. "L'acqua dolce calda è più leggera e affonda meno facilmente dell' acqua salata fredda che risulta più pesante perché maggiormente densa," ha spiegato Willis. Per ora tuttavia, non ci sono segni di un rallentamento della circolazione. "I cambiamenti della circolazione termoalina che stiamo vedendo probabilmente appartengono a un ciclo naturale", ha detto Willis. "Il leggero aumento che abbiamo rilevato dal 1993 coincide il modello naturale di riscaldamento e raffreddamento previsto dalla Oscillazione Atlantica Pluridecennale - AMO". Se o quando la circolazione oceanica globale rallenterà, i risultati saranno difficilemente drammatici. "Nessuno può prevedere una nuova era glaciale in seguito ai cambiamenti della circolazione nell'Atlantico", ha detto Willis. "Anche se 12.000 anni fa, quando ci fu il  rallentamento, il clima si raffreddò notevolmente. I modelli che abbiamo oggi a disposizione ci suggeriscono che, visto le temperature attuali più calde, un eventuale rallentamento della circolazione termoalina avrebbe un impatto minore."Ma la circolazione invertita dell'Atlantico meridionale è ancora una componente importante che caratterizza il clima attuale", ha aggiunto Willis. "Alcuni hanno suggerito che i cambiamenti ciclici possono avvenire in una fase di riscaldamento o di raffreddamento in tutto il Nord Atlantico nel corso di diversi decenni, e questo influirebbe nei modelli di previsione delle precipitazioni in tutti gli Stati Uniti e l'Africa, ma anche il numero degli uragani nell'Atlantico."Con la loro capacità di osservare l'Atlantico alle alte latitudini, ha detto Willis, i satelliti altimetrici e il progetto Argo risultano un importante complemento per le boe e la nave-base che effettuano le misurazioni, che attualmente vengono utilizzati per monitorare la circolazione termoalina nelle latitudini più basse. "Nessuno si immaginava che questa circolazione invertita dell'Atlantico meridionale potesse essere rilevata da questi sistemi di osservazione", ha detto Willis. "La loro incredibile precisione ci permette di rilevare le variazioni minime del mare che potrebbero avere grandi impatti sul clima." Invece uno studio pubblicato su Nature, Rowan T. Sutton & Buwen Dong (2012), e un altro pubblicato nel 2015 nella stessa rivista Nature Climate Change  mostra che sta rallentando, e le responsabilità non sono completamente attribuibili al surriscaldamento globale di origine antropica  Nature "Atlantic current strength declines". Questo é stato confermato anche in un'altro studio pubblicato su Nature nel 2015, in cui gli scienziati suggeriscono che é dimuita del 15-20%, e le proiezioni mostrano un graduale ma progressivo rallentamento fino al 2100. Tuttavia, in un articolo pubblicato su Scientific American, "Atlantic Circulation Weakens Compared with Last Thousand Years"  che anche Stephen Yeager Oceanografo del prestigioso NOAA apprezza il nuovo studio, ma resta perplesso e scettico, infatti conclude nella sua intervista che serviranno ulteriori dati e studi per convalidare questa teoria coraggiosa enunciata nella nuova pubblicazione.   Riferimento: NASA Study Finds Atlantic 'Conveyor Belt' Not Slowing. Un crollo della Circolazione Termoalina (THC) THC è stato ampiamente discusso come uno dei numerosi rischi di "bassa probabilità ad alto impatto" associata al riscaldamento globale. E' più probabile una 'rottura' del THC, che si potrebbe verificare solo in scenari molto pessimistici, è un indebolimento del THC del 20-50%, come é stato  simulato da molti modelli climatici accoppiati, riportati nel sito dell'Università di Potsdam dal Professor  Stefan Rahmstorf. Questa é la traduzione di Climalternati (Ulteriori prove dell’indebolimento del sistema della corrente del golfo) realizzata in base a un post su RealClimate pubblicato da Stefan Rahmstorf l'11 Aprile del 2018. Un nuovo studio caesar et al., (2018), "Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation", spiega che il cambiamento dell'AMOC verificatosi durante l'era industriale è poco noto a causa della mancanza di misurazioni della corrente continua. I ricercatori forniscono, in questo studio, le prove di un indebolimento dell'AMOC di circa il 15% dalla metà del XX secolo. Questo indebolimento è rivelato da una caratteristica "impronta digitale" della temperatura superficiale e spaziale stagionale del mare - che consiste in un modello di raffreddamento nell'Oceano Atlantico subpolare e di riscaldamento nella regione del Golfo - ed è calibrato attraverso un insieme di simulazioni di modelli del progetto CMIP5. Caesar e i colleghi, affermano che, questa impronta digitale, sia inclusa in un modello climatico ad alta risoluzione  causato dall'aumento delle concentrazioni atmosferiche di biossido di carbonio, e dalle tendenze della temperatura osservate dalla fine del XIX secolo. Il modello può essere spiegato da un rallentamento dell'AMOC e dalla riduzione del trasporto del calore verso nord, nonché da uno spostamento associato verso nord della Corrente del Golfo. I confronti con le recenti misurazioni dirette del progetto RAPID e diversi altri studi forniscono una rappresentazione coerente dei valori dell' AMOC negli ultimi anni. Nonostante il fatto che, la maggior parte dei modelli pubblicati sulle riviste scientifiche più autorevoli suggeriscano un indebolimento dell'AMOC, una rivistazione della letteratura scientifica, pubbicata sull'autorevole American Geophysical Union: Stability of the Atlantic Meridional Overturning Circulation: A Review and Synthesis, afferma che i ricercatori non hanno indicazioni credibili sullo stato dell'AMOC rispetto ai limiti ipotizzati, ammettendo che esista una notevole incertezza sull'argomento. E concludono proponendo dei metodi per colmare queste lacune.  In questo sito della NOAA tradotto da METEO WEBCAM troverete delle mappe aggiornate per seguire l'andamento in tempo reale della "Corrente del Golfo" attraverso parametri caratteristici come la temperatura superficiale dell'acqua, la velocità della corrente poco al di sotto della superficie e la salinità a 200 metri di profondità.  Questo grafico è realizzato con i dati ricevuti ed elaborati dal satellite GOES del NOAA e rileva la temperatura superficiale del mare (SST) fornendo le relative informazioni sull'Atlantico Occidentale, Orientale e l'Oceano Pacifico. In questo sito del NOAA - NWS Ocean Prediction Center è possibile consultare il modello di una mappa globale, suddivisa in aree, per conoscere in tempo reale le temperature attuali degli Oceani e quelle previste in futuro.  Inoltre, per avere maggiori informazioni, il NOAA offre a tutti gli appassionati e/o esperti con determinate neccessità professionali, un servizio che offre una panoramica dettagliata in materia, nella Sezione: Frequently Asked Questions About NOAA/NWS Marine product and Services.