01 Mar Importanza della conservazione dell’umidità del suolo per mitigare i cambiamenti climatici

Uno studio recentissimo ha indagato la correlazione tra umidità del suolo e cambiamenti climatici. Di seguito, potete trovare la traduzione di alcuni estratti della ricerca, che si può consultare in originale qui.

Importanza della conservazione dell’umidità del suolo per mitigare i cambiamenti climatici

Abstract

È stato ampiamente riconosciuto un preoccupante ciclo di feedback, in cui il suolo più secco contribuisce a rendere più caldi i climi. Questo studio, basato su simulazioni di modelli climatici, rivela che il mantenimento degli attuali livelli di umidità del suolo a livello globale potrebbe alleviare significativamente il 32,9% del riscaldamento del territorio in scenari a basse emissioni. Questa azione potrebbe anche posticipare il raggiungimento delle soglie critiche di riscaldamento di 1,5℃ e 2,0℃ di almeno un decennio. In particolare, preservare l’umidità del suolo ai livelli attuali potrebbe prevenire impatti evidenti del cambiamento climatico sul 42% del territorio terrestre, con una netta differenza rispetto alle proiezioni che suggeriscono impatti diffusi prima del 2060. Per combattere l’inaridimento del suolo, l’imboschimento nelle regioni a latitudine medio-bassa entro i prossimi tre decenni è proposto come una strategia efficace per aumentare la disponibilità di acqua in superficie. Ciò sottolinea il potenziale sostanziale delle soluzioni basate sulla natura per la gestione dell’umidità del suolo, a vantaggio sia della mitigazione dei cambiamenti climatici sia del miglioramento ecologico.

Introduzione

Dagli anni ’50 del XIX secolo, la Terra ha subito cambiamenti climatici significativi, con un aumento della temperatura superficiale media globale di 1,26°C [1]. I firmatari dell’Accordo di Parigi si sono impegnati a limitare l’aumento della temperatura media globale della superficie dell’aria (SAT) a 1,5℃ rispetto ai livelli preindustriali, con l’obiettivo di mitigare i rischi e gli impatti dei cambiamenti climatici. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario ridurre le emissioni antropiche nette globali di anidride carbonica (CO2) di circa il 45% entro il 2030 e raggiungere le emissioni nette zero intorno al 2050, insieme a riduzioni significative di altre emissioni antropiche. In alternativa, il percorso verso un obiettivo di 2℃ (Shared Socioeconomic Pathways, SSP1-2.6) consente una riduzione di circa il 25% delle emissioni di CO2 entro il 2030, raggiungendo lo zero netto intorno al 2070 [1], [2], [3], [4], una traiettoria che rimane fattibile. Tuttavia, una maggioranza significativa dei modelli del Coupled Model Intercomparison Project fase 6 (CMIP6) prevede che, nello scenario SSP1-2.6, la SAT media globale in più della metà dei modelli supererà i 2,0℃ rispetto ai livelli preindustriali entro il 2060 e rimarrà persistentemente al di sopra di questa soglia in seguito (Fig. S1 online). Il ciclo di feedback tra un clima più caldo e un suolo più secco gioca probabilmente un ruolo sostanziale nel portare le temperature oltre l’obiettivo dei 2℃ a causa del feedback “suolo più secco – clima più caldo” [5]. Le proiezioni suggeriscono che la SAT media globale continuerà ad aumentare almeno fino alla fine di questo secolo a causa delle emissioni di gas serra (GHG) indotte dall’uomo, intensificando i deficit di umidità del suolo rispetto alle condizioni climatiche osservate dal 1980 al 2014, come influenzato dalle interazioni terra-atmosfera [6], [7], [8], [9], [10] (Fig. S2 online). Questi maggiori deficit di umidità del suolo, conseguenza del riscaldamento indotto dai gas serra, potrebbero esacerbare il riscaldamento stesso e aumentare i rischi legati al clima, come l’aumento della frequenza e della gravità degli eventi meteorologici estremi, l’incremento degli incendi e il peggioramento del degrado ambientale [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17]. Di conseguenza, proponiamo che mantenere l’umidità del suolo ai livelli attuali potrebbe ridurre significativamente il riscaldamento globale a breve termine. Il nostro studio si propone di esplorare la misura in cui il riscaldamento futuro può essere ritardato prevenendo un’ulteriore essiccazione del suolo. In particolare, analizziamo se l’adozione di una strategia di mantenimento di livelli di umidità del suolo costanti (sostenendo l’umidità del suolo alla media climatologica tra il 1980 e il 2014) possa fornire ulteriore tempo per allinearsi agli obiettivi dell’Accordo di Parigi. Inoltre, esploriamo il potenziale delle soluzioni basate sulla natura per raggiungere questa strategia di umidità costante del suolo e contribuire così alla mitigazione dei cambiamenti climatici.

Nella nostra indagine abbiamo utilizzato le simulazioni di una serie di modelli climatici globali affiliati a quattro progetti chiave: il Land Surface, Snow, and Soil Moisture Model Intercomparison Project (LS3MIP) [18], lo Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP) [19], il Land Use Model Intercomparison Project (LUMIP) [20] e l’esperimento storico all’interno del CMIP6. La nostra analisi si è concentrata sulla valutazione dell’influenza dell’umidità del suolo sul raggiungimento degli obiettivi 1.5℃ e 2.0℃, in particolare in un contesto di scenario a basse emissioni. I dati sull’umidità del suolo utilizzati comprendevano il ciclo medio annuale del periodo 1980-2014, estratto dai risultati storici dei modelli climatici globali presenti in LS3MIP. Al contrario, ScenarioMIP, LUMIP e gli esperimenti storici hanno integrato sia la variabilità annuale che la tendenza a lungo termine. Identificando le differenze tra gli esperimenti LS3MIP e ScenarioMIP, abbiamo colto le implicazioni del mantenimento dell’umidità del suolo alla sua media climatologica 1980-2014. Il nostro quadro temporale ha definito l’epoca di riferimento come 1995-2014 per la SAT del suolo, mentre l’intervallo preindustriale è stato definito come 1850-1900, stabilendo i parametri per gli obiettivi 1,5℃ e 2,0℃. È importante notare che le registrazioni osservative documentano un aumento della SAT media globale di 0,85℃ dal 1850-1900 al 1995-2014 [1].

Discussione e conclusione

L’accoppiamento terra-atmosfera potrebbe innescare il feedback “suolo più secco – clima più caldo” con l’aumento delle emissioni antropogeniche di gas serra. Le simulazioni complete condotte dagli esperimenti LSMIP, LUMIP e ScenarioMIP della CMIP6 forniscono prove convincenti del fatto che il mantenimento degli attuali livelli di umidità del suolo potrebbe mitigare il riscaldamento globale, ritardare l’emergere dei segnali di cambiamento climatico e contribuire al raggiungimento degli obiettivi critici di riscaldamento di 1,5℃ e 2,0℃ nello scenario SSP1-2,6. L’imboschimento potrebbe effettivamente mantenere stabili i livelli di umidità del suolo. Questo approccio non solo estende la finestra per la mitigazione, l’adattamento e la gestione dei cambiamenti climatici nello scenario SSP1-2.6, ma offre anche un’alternativa potenzialmente più sicura e adattabile alle soluzioni di geoingegneria. Pertanto, l’imboschimento, costituendo di fatto una strategia di umidità costante del suolo basata sulla natura, potrebbe fungere da metaforico ombrello per il sistema climatico terrestre. Queste conclusioni sono molto coerenti tra i diversi modelli, il che garantisce in generale la solidità di questo studio.

In particolare, gli sforzi di rimboschimento nelle regioni a bassa e media latitudine possono manifestare la relazione “più verde-più bagnato” con una maggiore efficienza. Questo, a sua volta, aumenta i benefici immediati per gli ecosistemi, creando così un ambiente favorevole all’implementazione della strategia di umidità del suolo. Man mano che il miglioramento dell’ecosistema progredisce, si forma un circuito di feedback “più verde-più bagnato” che si auto-rinforza. Questo ciclo di feedback ha il duplice scopo di prevenire il disseccamento del suolo e di promuovere il sequestro diretto di carbonio [45], [51]. Entrambi i risultati agiscono come meccanismi efficaci per contrastare il ciclo di feedback “clima più caldo – suolo più secco” e alla fine portano alla realizzazione della strategia di umidità costante del suolo senza affidarsi esclusivamente all’imboschimento. In particolare, se confrontata con strategie alternative come il sequestro del carbonio, la cattura del carbonio e altri interventi di geoingegneria, la strategia dell’umidità costante del suolo emerge come un’opzione più sicura e praticabile. Pertanto, dovrebbe essere debitamente considerata come un approccio praticabile e pratico per mitigare e affrontare efficacemente i cambiamenti climatici.

È essenziale sottolineare che il perseguimento della strategia di umidità costante del suolo richiede una ricerca meticolosa, in particolare in termini di metodologie di imboschimento, compresa la scelta di specie vegetali adatte e la considerazione della biodiversità in diverse regioni geografiche [47], [52], [53]. Ad esempio, l’imboschimento non è probabilmente adatto in molte aree aride a causa della scarsità d’acqua [54], [55]. La scelta delle specie vegetali dovrebbe basarsi sull’ambiente ecologico locale e l’imboschimento dovrebbe rafforzare la complementarità tra le diverse specie ed evitare le vulnerabilità ecologiche [56], [57], [58]. Per attuare con successo la strategia di imboschimento, climatologi, ecologisti e politici dovrebbero compiere sforzi congiunti per formulare programmi di imboschimento scientifici ed efficienti, ridurre al minimo i costi e i rischi potenziali e massimizzare la partecipazione pubblica.

Citazione della ricerca: Zhiyan Zuo, Liang Qiao, Renhe Zhang, Deliang Chen, Shilong Piao, Dong Xiao, Kaiwen Zhang, Importance of soil moisture conservation in mitigating climate change, Science Bulletin, 2024, ISSN 2095-9273.
https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.02.033.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209592732400135X)