L'influenza delle forze non oceaniche sul livello medio del mare della costa brasiliana: un approccio bivariato e multivariato

Perché il livello del mare è più che semplici oceani in aumento

Chi vive vicino alla costa sente spesso parlare dell'innalzamento globale del livello del mare dovuto allo scioglimento dei ghiacci e al riscaldamento degli oceani. Ma in un porto specifico la realtà è più complessa. Il terreno può muoversi verso l'alto o verso il basso, le piogge possono ingrossare i fiumi e la temperatura dell'aria può modificare sottilmente la superficie del mare. Questo studio esamina sette località lungo la costa brasiliana per districare come queste forze non oceaniche si combinano con gli oceani nel determinare i livelli d'acqua che porti, città e comunità costiere sperimentano giorno per giorno.

Considerare la costa come un sistema collegato

I ricercatori sono partiti da un'idea semplice ma efficace: ciò che i mareografi misurano in riva non è solo l'oceano, ma l'oceano più quanto sta avvenendo sul terreno e nel clima locale. Per cogliere questo quadro completo hanno esaminato lunghi archivi (fino a due decenni) dei mareografi brasiliani, delle stazioni meteorologiche vicine e dei sistemi di posizionamento satellitare che tracciano il lento moto verticale della crosta terrestre. Invece di trattare questi dati come serie isolate, li hanno analizzati insieme, chiedendosi come le variazioni dell'altezza del suolo, delle precipitazioni e della temperatura dell'aria siano collegate ai cambiamenti del livello medio del mare su scale temporali di giorni, mesi e anni.

Seguire i modelli attraverso molte scale temporali

Il livello del mare e il clima oscillano su molteplici ritmi — dalle maree giornaliere ai cicli stagionali e alle tendenze a lungo termine legate al cambiamento climatico. Gli strumenti di correlazione standard spesso perdono questi motivi stratificati, soprattutto quando i dati oscillano nel tempo anziché restare attorno a una media fissa. Per ovviare a questo, il team ha usato tecniche specializzate che rimuovono le derive a lungo termine e poi misurano quanto fortemente le variabili si muovono insieme a diverse scale temporali. Hanno anche calcolato una forma di entropia — una misura di quanto il record del livello del mare sia prevedibile o caotico in ciascuna stazione — scorrendo una finestra di 30 giorni lungo la serie temporale. Questo ha permesso loro di confrontare non solo quanto alto o basso fosse il livello del mare, ma anche quanto ordinate o complesse fossero le sue fluttuazioni.

Moto del suolo, pioggia e calore: chi conta di più?

L'analisi ha rivelato che il lento moto verticale del terreno, catturato dal posizionamento satellitare, presentava il legame più chiaro e stabile con il livello medio del mare. A Salvador e Santana, i record del livello del mare e il moto del suolo risultavano fortemente anticorrellati: quando il terreno affondava, al mareografo il livello del mare sembra aumentare, anche se l'oceano aperto non cambiava altrettanto. Questo indica che la subsidenza del terreno può esagerare l'impressione di innalzamento del livello del mare, considerazione cruciale per la valutazione del rischio e la progettazione delle difese costiere. La temperatura dell'aria ha giocato un ruolo costante in alcuni siti, in particolare ad Arraial do Cabo e Belém, dove condizioni più calde sono risultate associate a livelli del mare più elevati, coerentemente con l'idea che l'acqua più calda si espande e occupa più volume. Le precipitazioni, invece, hanno mostrato legami più deboli e più irregolari, probabilmente perché la loro influenza dipende fortemente dai sistemi fluviali locali, dalla morfologia costiera e da come l'acqua viene immagazzinata o rilasciata sulla terraferma.

Quando le forze agiscono insieme

Per vedere come i tre fattori congiunti modellano il livello del mare, gli autori hanno utilizzato una misura multivariata che cattura la loro influenza combinata su diverse scale temporali. Per la maggior parte delle stazioni, l'effetto congiunto si rafforzava alle scale più lunghe — stagionali fino ad annuali — suggerendo che è l'accumulo di subsidenza, riscaldamento climatico e cambiamenti idrologici a essere davvero rilevante per la pianificazione costiera a lungo termine. Salvador e Santana sono emerse nuovamente come casi distinti, con correlazioni combinate particolarmente alte che indicano un mix potente di terreno che sprofonda e cambiamenti climatici. Una visuale a finestra mobile nel tempo ha mostrato che queste relazioni non sono fisse: in alcuni momenti, come un episodio estremo a Fortaleza nel 2021, l'influenza combinata del moto del suolo, della temperatura e delle precipitazioni sul livello del mare è aumentata bruscamente, probabilmente riflettendo eventi composti come forti piogge che coincidono con ondate di calore e condizioni oceaniche anomale.

Cosa significa per le persone e le coste

Per il lettore non specialista, il messaggio chiave è che il livello del mare osservato al molo non è solo un semplice termometro del riscaldamento globale. È il risultato di processi interagenti: il lento sprofondamento o sollevamento del suolo, il modo in cui il calore si accumula nell'oceano e i mutamenti delle piogge sulla terraferma. Questo studio mostra che interpretare correttamente le tendenze del livello del mare — specialmente in un paese grande e diversificato come il Brasile — richiede di monitorare insieme tutte queste influenze e di prestare attenzione a come evolvono su diverse scale temporali. Così facendo, pianificatori e decisori possono distinguere meglio i cambiamenti pilotati dagli oceani da quelli legati al suolo, migliorare le previsioni del rischio costiero futuro e progettare porti, città e infrastrutture più resilienti di fronte a un clima in cambiamento.

Citazione: Junior, N.S.R., Guedes, E.F., de Castro, A.P.N. et al. The influence of non-oceanic forces on the mean sea level of the Brazilian coast: a bivariate and multivariate approach. Sci Rep 16, 8850 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39554-9

Parole chiave: livello del mare, costa brasiliana, subsidenza del suolo, variabilità climatica, mareografi