Secondo gli scienziati del Goddard Institute for Space Studies (GISS) della NASA, «Nel 2024, le temperature globali da giugno ad agosto sono state le più calde mai registrate, superando di poco lo stesso periodo del 2023. Il caldo eccezionale si è esteso anche ad altre stagioni, con temperature globali che hanno battuto i record per 15 mesi consecutivi da giugno 2023 ad agosto 2024».
Anche se questo periodo di caldo record rientra in un trend di riscaldamento a lungo termine causato dalle attività antropiche e soprattutto dalle emissioni di gas serra, l'intensità del caldo, che ha raggiunto il culmine nell'ultima metà del 2023, ha sorpreso gli scienziati del clima. In un commento su Nature, il direttore del GISS Gavin Schmidt, ha utilizzato il termine "sconcertante" per spiegare quanto le temperature abbiano superato le aspettative scientifiche. Le temperature globali nel 2023 e nel 2024 si sono discostate molto dalle aspettative basate sui dati raccolti precedentemente dalla NASA.
Circa un anno dopo, i climatologi stanno ancora cercando di capire il perché e Schmidt sottolinea che «Il riscaldamento del 2023 è stato di gran lunga superiore a qualsiasi altro anno, e lo sarà anche nel 2024. Vorrei sapere perché, ma non lo so. Stiamo ancora valutando cosa è successo e se stiamo assistendo a un cambiamento nel modo in cui funziona il sistema climatico».
Al GISS NASA ricordano che «Le temperature dell'aria e degli oceani sulla Terra durante un dato anno riflettono solitamente una combinazione di trend a lungo termine, come quelli associati al cambiamento climatico, e influenze a breve termine, come l'attività vulcanica, l'attività solare e lo stato dell'oceano».
Verso la fine del 2022, come ha fatto ogni anno dal 2016, Schmidt ha utilizzato un modello statistico per proiettare le temperature globali per l'anno successivo. La Niña, che raffredda le temperature della superficie del mare nel Pacifico tropicale, era presente nella prima parte del 2023 e avrebbe dovuto attenuare le temperature globali. Schmidt ha calcolato che «Le temperature globali medie del 2023 avrebbero raggiunto circa 1,22 gradi Celsius al di sopra dellabaseline, collocandosi tra i primi 3 o 4 anni più caldi», ma era convinto che non sarebbe stato l’anno da record. Gli scienziati del Met Office del Regno Unito, di Berkeley Earth e di Carbon Brief hanno fatto valutazioni simili utilizzando metodi diversi.
Ma le aspettative di Schmidt su quanto le temperature mensili da gennaio 2023 ad agosto 2024 avrebbero differito dalla baseline 1951-1980 della NASA hanno dovuto fare i conti con un’evidente anomalia. Alla NAS spiegano che «L'aspettativa si basava su un'equazione che calcola la temperatura media globale in base al più recente tasso di riscaldamento di 20 anni (circa 0,25° C per decennio) e alle misurazioni della temperatura della superficie del mare della NOAA dal Pacifico tropicale, tenendo conto di un ritardo di tre mesi affinché queste temperature influenzino la media globale».
Zeke Hausfather, climatologo dell’università della California – Berkeley e che lavora nel team di Berkeley Earth, sottolinea che «Modelli climatici globali più complessi sono utili per prevedere il riscaldamento a lungo termine, ma modelli statistici come questi ci aiutano a proiettare la variabilità anno per anno, che è spesso dominata dagli eventi El Niño e La Niña».
Il modello statistico di Schmidt, che ha previsto con successo la temperatura media globale ogni anno dal 2016, ha invece sottostimato il caldo eccezionale del 2023, così come i metodi utilizzati da Hausfather e da altri climatolog . Schmidt si aspettava che le anomalie della temperatura globale raggiungessero il picco a febbraio o marzo 2024 come risposta ritardata al riscaldamento aggiuntivo di El Niño, ma «Invece, il caldo anomalo è emerso ben prima che El Niño raggiungesse il picco. E il caldo è arrivato con un'intensità inaspettata, prima nell'Oceano Atlantico settentrionale e poi praticamente ovunque. A settembre, il record è stato infranto da un assolutamente sorprendente più 0,5 gradi Celsius. Non era mai successo prima nel record GISS.
Le temperature globali calcolate da gennaio 2023 ad agosto 2024 differivano dalla baseline della NASA (1951-1980). A partire da giugno 2023, le temperature hanno superato ogni mese i precedenti record di 0,3 - 0,5°C. Sebbene le anomalie di temperatura nel 2024 fossero più vicine alle anomalie passate, hanno continuato a battere i record fino ad agosto 2024. La temperatura media globale a settembre 2024 era di 1,26° C al di sopra della baseline NASA, inferiore a settembre 2023 ma comunque di 0,3° C al di sopra di qualsiasi settembre nei dati precedenti al 2023.
Per calcolare le variazioni della temperatura media globale della Terra, gli scienziati della NASA analizzano i dati di decine di migliaia di stazioni meteorologiche sulla terraferma, oltre a migliaia di strumenti su navi e boe sulla superficie dell'oceano. Il team GISS analizza queste informazioni con metodi che tengono conto della diversa spaziatura delle stazioni della temperatura in tutto il mondo e degli effetti del riscaldamento urbano che potrebbero alterare i calcoli.
Da maggio 2024, Schmidt ha compilato ricerche sui possibili fattori che hanno contribuito al caldo inaspettato, tra i quali cambiamenti nelle emissioni di gas serra, radiazioni in arrivo dal sole, aerosol e copertura nuvolosa, ma anche l'impatto dell'eruzione vulcanica Hunga Tonga-Hunga Ha'apai del 2022. Ma nessuno di questi fattori fornisce quella che Schmidt e altri scienziati considerano una spiegazione convincente per il caldo insolito del 2023.
I livelli di gas serra atmosferici hanno continuato a salire ma Schmidt stima che «Iil carico extra dal 2022 abbia rappresentato solo un ulteriore riscaldamento di circa 0,02° C. Il Sole si stava avvicinando al picco di attività nel 2023, ma il suo ciclo di circa 11 anni è ben misurato e non è sufficiente a spiegare l'impennata di temperatura».
Le principali eruzioni vulcaniche, come El Chichón nel 1982 e Pinatubo nel 1991, hanno causato brevi periodi di raffreddamento globale in passato, sollevando aerosol nella stratosfera. E lo studio “Evolution of the Climate Forcing During the Two Years After the Hunga Tonga-Hunga Ha'apai Eruption” pubblicato a luglio su JGR Atmosphere da un team di ricercator statunitensi e canadesi, indica che l'eruzione a Tonga ha avuto un effetto di raffreddamento netto nel 2022 e nel 2023.
Schmidt fa notare che «Se è così, c'è ancora più riscaldamento nel sistema che deve essere spiegato».
Un altro possibile fattore che contribuisce è la riduzione dell'inquinamento atmosferico. Lo studio “Abrupt reduction in shipping emission as an inadvertent geoengineering termination shock produces substantial radiative warming”, pubblicato a maggio su Communication Earth & Environment da un team di ricerca guidato da Tianle Yuan del Goddard Space Flight Center della NASA, ha riscontrato un calo significativo dell'inquinamento da aerosol derivante dal commercio marittimo dal 2020 e che coincide con le nuove normative internazionali sul contenuto di zolfo nei carburanti per le navi e con cali sporadici dello shipping dovuti alla pandemia di Covid-19.
Alla NASA spiegano ancora che «Le emissioni di aerosol di zolfo promuovono la formazione di nubi luminose che riflettono la luce solare in arrivo nello spazio e hanno un effetto di raffreddamento netto. Ridurre questo inquinamento ha l'effetto opposto: è meno probabile che si formino nubi, il che potrebbe riscaldare il clima». Sebbene gli scienziati, compreso Yuan, concordino generalmente sul fatto che il calo delle emissioni di zolfo abbia probabilmente causato un riscaldamento netto nel 2023, la comunità scientifica continua a discutere sulla dimensione precisa di questo effetto e Schmidt evidenzia che «Tutti questi fattori spiegano, forse, un decimo di grado di riscaldamento. Anche dopo aver preso in considerazione tutte le spiegazioni plausibili, la divergenza tra le temperature medie annuali previste e osservate nel 2023 rimane vicina a 0,2° C, più o meno il gap tra il precedente e l'attuale record annuale».
Sia Hausfather che Schmidt hanno espresso preoccupazione per il fatto che «Questi cambiamenti di temperatura inaspettati potrebbero segnalare un cambiamento nel funzionamento del sistema climatico. Potrebbe anche trattarsi di una combinazione di variabilità climatica e di un cambiamento nel sistema. Non deve essere per forza di uno o l'altro».
Una delle maggiori incertezze nel sistema climatico è il modo in cui gli aerosol influenzano la formazione delle nubi, che a sua volta influenza la quantità di radiazione riflessa nello spazio. Ma agli scienziati che cercano di ricostruire cosa è successo nel 2023 mancano i dati aggiornati sulle emissioni globali di aerosol e Schmidt sottolinea che «Valutazioni affidabili delle emissioni di aerosol dipendono da reti di lavoro per lo più guidati da volontari e potrebbe volerci un anno o più prima che siano disponibili i dati completi del 2023».
Il satellite Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem (PACe) della NASA , lanciato a febbraio, potrebbe contribuire a far luce su queste incertezze: aiuterà gli scienziati a effettuare una valutazione globale della composizione di varie particelle di aerosol nell'atmosfera. I dati PACE potrebbero anche aiutare a comprendere le proprietà delle nuvole e il modo in cui gli aerosol influenzano la formazione delle nuvole, il che è essenziale per creare modelli climatici accurati.
Schmidt e Hausfather invitano gli scienziati a discutere della ricerca sui fattori che hanno contribuito al caldo del 2023 in una sessione da loro convocata in occasione della riunione autunnale dell'American Geophysical Union a Washington, dal 9 al 13 dicembre.