Nell’ambito del progetto EUREC4A, dedicato allo studio delle relazioni tra nuvole, oceani e clima, Agostino Meroni e Anna Napoli, collaboratori dell’ambito Meteorologia e Clima, hanno partecipato a una campagna in mare inseguendo gli eddies, vortici oceanici, per indagarne le interazioni con le dinamiche atmosferiche
C’è una relazione stretta tra nuvole, oceani e clima. E, come spesso avviene nelle relazioni, si tratta di un rapporto vicendevole: le nuvole contribuiscono a regolare la temperatura del pianeta, gli oceani influenzano l’atmosfera terrestre, mentre il clima può a sua volta influenzare gli oceani e, indirettamente, le caratteristiche delle nuvole. Il mutare di queste ultime avrà a sua volta un effetto sul clima, e così via, in un circolo continuo.
Per capire nel dettaglio i meccanismi con cui questi elementi cambiano e s’influenzano l’un l’altro, tra il 20 gennaio e il 20 febbraio si è svolta EUREC4A, un’iniziativa internazionale che ha usato strumenti di monitoraggio satellitare e da terra, modellistica avanzata e nuovi sistemi di misurazione automatica, ma che ha anche visto scienziati di tutto il mondo impegnati sul campo. Solo che il campo del cielo e del mare non è un campo qualunque: per studiarlo, gli scienziati hanno dovuto volare o navigare. Come hanno fatto Agostino Meroni, ricercatore del Politecnico di Milano, e Anna Napoli, dottoranda dell’Università di Genova, entrambi collaboratori del nostro ambito di Meteorologia e Clima, che a gennaio hanno preso parte a una campagna in mare, EUREC4A_OA, durata un mese. Durante questo periodo, trascorso a bordo dell’imbarcazione da ricerca L’Atalante, hanno raccolto i dati necessari per studiare la complessa interazione tra oceano, nuvole e clima, partendo dal Mar dei Caraibi fino ad arrivare di fronte alla Guyana francese. Abbiamo chiesto loro di raccontarci quest’esperienza.
Apparentemente, le nuvole sono oggetti ben noti: sappiamo come sono fatte, i fenomeni atmosferici cui partecipano… Perché è così importante conoscerle meglio?
Agostino: In realtà, le nuvole rappresentano la grande incognita dei modelli climatici. Sono complesse, variano rapidamente nel tempo e sono controllate da meccanismi che avvengono a scala microscopica, con i cambiamenti di fase delle minuscole gocce che le compongono. Questo le rende difficili da studiare e, di conseguenza, gli attuali modelli climatici presentano grandi incertezze. Inoltre, sappiamo che hanno un duplice ruolo nella regolazione del clima: infatti riflettono parte della radiazione emessa dal sole, contribuendo a raffreddare la superficie terrestre e, allo stesso tempo, intrappolano l’energia termica emessa dalla terra, facendo così aumentare la temperatura. Tuttavia, parte dei meccanismi con cui agiscono non sono ancora del tutto noti. E per studiare le nuvole non possiamo non studiare anche il mare, che influenza l’atmosfera terrestre in diversi modi.
Il progetto EUREC4A vuole indagare diversi meccanismi atmosferici e climatici, strettamente intrecciati tra loro. Qual era esattamente lo scopo della campagna cui avete preso parte? A quali di questi era dedicato?
Anna: Il nostro gruppo di ricerca era dedicato allo studio della cosiddetta forzante marina, ossia il ruolo dell’oceano nelle dinamiche atmosferiche, come i venti e le proprietà delle nuvole. In particolare, noi abbiamo lavorato sulla relazione tra l’atmosfera e gli eddies, vortici oceanici circolari che si formano a partire da forti correnti oceaniche, come quella del Golfo o – nel nostro caso – delle correnti brasiliane. L’aspetto interessante degli eddies è che trasportano acqua con proprietà fisico-chimiche diverse da quelle circostanti, ad esempio in termini di temperatura o salinità. Ciò significa che rappresentano brusche variazioni delle proprietà dell’oceano: il nostro scopo era indagare come tali variazioni agiscono sull’atmosfera.
Ma perché la campagna si è svolta proprio ai Tropici?
Agostino: Perché hanno caratteristiche atmosferiche e oceaniche particolarmente interessanti per questo tipo di ricerche. Da una parte, infatti, ricevono dal Sole, nel corso di tutto l’anno, una gran quantità di luce, e quindi di energia, che le correnti atmosferiche e oceaniche trasportano poi ai Poli. Dall’altra, anche le nuvole stesse che caratterizzano le regioni tropicali, i cosiddetti “trade-cumuli”, si pensa che abbiano un ruolo fondamentale per il clima di tutto il globo: sono infatti una caratteristica persistente della regione, e osservarle per un determinato periodo di tempo consente di capirne il ciclo diurno, i meccanismi di formazione e, possibilmente, di prevederne la dinamica, anche tenendo in conto i possibili effetti dei cambiamenti climatici.
Il vostro lavoro si svolge abitualmente in ufficio: non è stato difficile cambiare e iniziare a lavorare sul campo?
Anna: In realtà, la parte più difficile è stata abituarsi ai turni rigidi: avevamo appena un mese di tempo, e moltissimi dati da raccogliere. Le nostre giornate erano quindi impostate su turni di quattro ore, che coprivano anche la notte. In poco tempo però ci siamo abituati! E siamo anche stati fortunati: non ci sono stati troppi acquazzoni estivi, che ai Tropici sono molto forti e rendono davvero difficile eseguire le misurazioni a bordo.
E per quanto riguarda il tipo di ricerche? Cosa cambia tra svolgerle davanti a un computer e lo svolgerle in mare?
Agostino: Sono state un grade valore aggiunto all’esperienza! Noi siamo abituati a lavorare con modelli numerici, che restituiscono una realtà parametrizzata e semplificata. Ma la scienza del clima, come tutte le scienze, parte da dati osservativi ed è importante poterli toccare con mano: capire come si prendono le misurazioni, quali limiti hanno, e tornare dal mondo virtuale dei modelli a quello complesso della realtà naturale. Ci consente di avere una visione più completa del mosaico della meteorologia e della climatologia.
I ricercatori a bordo dell’Atalante costituivano un gruppo internazionale ed eterogeneo. Questo deve aver consentito un vasto scambio di conoscenze…
Anna: A bordo si respirava quella che io ho chiamato “aria di ricerca”, forse la cosa più importante che mi ha lasciato quest’esperienza. Abbiamo potuto confrontarci continuamente, fare domande, imparare, spiegare il nostro lavoro con altri ricercatori, ciascuno con la propria esperienza professionale nell’ambito delle scienze meteorologiche e climatiche. E questo è uno stimolo continuo a farsi altre domande, approfondire e studiare: è la linfa della ricerca scientifica.