11 Mar. 2011

 

Terra: dal nucleo informazioni sul clima

 

Che relazione può esserci fra le piccole variazioni decennali nel periodo di rotazione della Terra, i flussi di ferro fuso in movimento nel nucleo esterno e le variazioni del clima? Apparentemente nessuna, e invece un recente studio condotto da Jean Dickey e Steven Marcus (NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California) assieme a Olivier de Viron (Université Paris Diderot and Institut de Physique du Globe de Paris), e pubblicato sul Journal of Climate, ha messo in evidenza non solo come i tre fenomeni appaiano correlati, ma come dalla loro analisi sia possibile far emergere per una via del tutto nuova la componente antropica del riscaldamento globale, il famoso effetto serra che molti ricercatori (ma non tutti) attribuiscono alle attività umane.
Che il periodo di rotazione della Terra abbia variazioni di circa 1 millisecondo durante l'anno è ben noto e se ne conosce anche la causa: sono le variazioni stagionali delle temperature con scambi di energia fra litosfera, idrosfera e atmosfera, e conseguente movimento di masse fluide e gassose.
Sono però note anche variazioni nel periodo di rotazione terrestre di circa 4 millisecondi su periodi più lunghi, con una modulazione dominante su tempi scala di 65-80 anni. Queste variazioni, troppo ampie per essere attribuibili a fenomeni superficiali, vengono piuttosto attribuite ai flussi di ferro liquido nel nucleo esterno, dove si origina il campo magnetico terrestre. Proprio l'analisi delle oscillazioni di quest'ultimo ha permesso di valutare i movimenti dei flussi di ferro e di correlarli con le variazioni rotazionali sul lungo periodo.
Ricerche indipendenti hanno invece evidenziato una relazione fra le variazioni sul lungo periodo della lunghezza del giorno e le fluttuazioni della media delle temperature (0,2°C) dell'aria superficiale.
Confrontando i dati storici disponibili negli ultimi 160 anni per quanto riguarda la durata del giorno e le temperature superficiali, con i dati teorici relativi ai movimenti dei fluidi nel nucleo terrestre, il team della Dickey ha fatto una scoperta molto interessante che conferma la presenza di un riscaldamento globale negli ultimi 60 anni e che è sintetizzata nel grafico in alto.
La linea nera indica la temperatura reale dell'aria alla superficie, la linea rossa è la correzione della prima attraverso modelli che considerano la componente antropica, la linea verde rappresenta la lunghezza del giorno, e infine la linea blu indica il momento angolare del nucleo terrestre. E' evidente, dal 1900 al 1950, il buon accordo fra tutte le variabili, mentre successivamente appare sempre più chiaro (linea nera che si impenna) il fenomeno del riscaldamento globale.
Non meno interessante è comunque il fatto che le masse in movimento nel nucleo esterno possano influenzare la temperatura superficiale. Come ciò avvenga non è chiaro. Una possibilità è che le variazioni di intensità del campo magnetico facciano variare il flusso di raggi comici che entrano in atmosfera. Poiché questi ultimi, secondo alcuni studi, influenzerebbero la formazione delle nubi, potrebbero indirettamente influenzare la temperatura dell'aria superficiale.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: NASA/JPL, Université Paris Diderot/IPG