Risposta in tre fasi del Pacifico equatoriale al forcing da CO₂ controllata dallo spostamento degli alisei

Perché questo conta per il nostro clima futuro

L’Oceano Pacifico tropicale è un motore principale del clima terrestre, plasmando i modelli meteorologici dai monsoni agli uragani. Gli scienziati sanno che l’aggiunta di anidride carbonica (CO₂) nell’atmosfera porterà alla fine a un riscaldamento della parte orientale del Pacifico tropicale in modo simile a El Niño, ma ciò che avviene nei primi decenni è stato fonte di dubbi. Le osservazioni delle ultime decadi mostrano un sorprendente raffreddamento in alcune aree del Pacifico orientale, più simile a un pattern da La Niña. Questo studio utilizza un set molto ampio di simulazioni climatiche per districare come il Pacifico equatoriale risponde effettivamente a un salto improvviso di CO₂ e cosa ciò significhi per il clima che sperimenteremo nei prossimi decenni.

Tre fasi del cambiamento oceanico

Gli autori rilevano che il Pacifico equatoriale non si adegua in modo uniforme a un aumento della CO₂. Piuttosto, attraversa tre fasi distinte. Nei primi anni, la fase “Iniziale”, il pattern di riscaldamento o raffreddamento nel Pacifico centrale varia notevolmente da una simulazione all’altra. Alcune corse mostrano un raffreddamento precoce lungo l’equatore, altre un riscaldamento. Questa dispersione è determinata principalmente dalla variabilità interna del clima, molto simile a come eventi naturali di El Niño e La Niña si manifestano anche senza influenza umana. A causa di questo rumore, il gruppo conclude che basarsi su una sola simulazione, o su un solo modello, non è sufficiente per decidere se la risposta iniziale di un modello sia realistica.

Un periodo lungo decenni simile a La Niña

Una volta che questo inizio rumoroso viene mediato, il modello si stabilizza in una risposta “Veloce” che domina i primi uno o più decenni. In questa fase, la differenza di temperatura tra l’acqua calda del Pacifico occidentale e il Pacifico orientale più freddo si accentua, e gli alisei che soffiano da est verso ovest lungo l’equatore si intensificano. Il Pacifico centrale e occidentale equatoriali si raffreddano rispetto alle acque tropicali circostanti, conferendo al bacino un’impronta complessiva simile a La Niña anche mentre il pianeta nel suo insieme si riscalda. Quando gli autori ripetono l’analisi con un aumento più graduale della CO₂ dell’1% all’anno—più vicino alla realtà—questo pattern simile a La Niña persiste per circa 60 anni prima di cedere il passo a qualcosa di diverso.

Traslazione finale verso un riscaldamento simile a El Niño

Su scale temporali più lunghe, oltre circa 50 anni dopo un salto brusco di CO₂, il sistema entra in una risposta “Tardiva”. Qui la parte orientale del Pacifico equatoriale alla fine si riscalda più dell’ovest, gli alisei si indeboliscono e emerge il familiare pattern simile a El Niño. Questo cambiamento non avviene perché l’influenza raffreddante fondamentale dell’acqua profonda fredda che risale in oriente scompare; nel modello, il raffreddamento legato all’upwelling rimane sorprendentemente persistente per almeno un secolo. Al contrario, altri processi gradualmente ne prendono il sopravvento. Man mano che gli oceani assorbono e redistribuiscono calore e le circolazioni si aggiustano, l’esportazione di calore lontano dall’equatore si indebolisce, permettendo alla superficie del Pacifico orientale di recuperare e infine superare il riscaldamento dell’ovest.

Come gli venti e il riscaldamento delle terre guidano l’oceano

Per capire cosa controlla queste fasi, gli autori tracciano i flussi di energia nell’oceano superficiale. Confermano che il classico “termostato oceanico”—dove un maggior stratificazione nell’oceano aiuta l’upwelling a mantenere fresca la parte orientale del Pacifico—raffredda la regione, ma lo fa continuamente, non solo all’inizio. Ciò che realmente ribalta il sistema da uno stato simile a La Niña a uno simile a El Niño è il modo in cui i venti muovono il calore in senso nord–sud. Nella fase Veloce, alisei più forti spingono le acque superficiali lontano dall’equatore, trascinando acqua calda verso latitudini più alte e rafforzando il raffreddamento equatoriale. Più avanti, con l’indebolimento di questi venti, viene esportato meno calore e il Pacifico equatoriale si riscalda. Un innesco chiave per il primo rafforzamento dei venti è che le terre emerse, specialmente nell’emisfero settentrionale, si riscaldano più rapidamente degli oceani quando la CO₂ aumenta bruscamente. Questo contrasto terra–oceano sposta le fasce di pioggia tropicali e rinforza certi sistemi di alta pressione, che a loro volta intensificano gli alisei sul Pacifico. Man mano che gli oceani si riscaldano lentamente e il contrasto tra i tassi di crescita di terra e mare diminuisce, questo schema dei venti si rilassa, consentendo l’emergere del pattern di riscaldamento della fase Tardiva.

Cosa significa per i prossimi decenni

In termini pratici, lo studio suggerisce che il sistema climatico potrebbe passare molti decenni in uno stato tendente a La Niña dopo l’aumento della CO₂, con alisei più forti e un Pacifico orientale più freddo del previsto, prima di inclinarsi verso un mondo simile a El Niño. Poiché l’attuale CO₂ è aumentata di circa la metà rispetto ai tempi preindustriali, gli autori deducono che siamo ancora in gran parte in questa fase Veloce, simile a La Niña. Questo può aiutare a spiegare perché le osservazioni mostrano un rafforzamento del sistema di alisei del Pacifico nelle ultime decadi, anche se le proiezioni a lungo termine indicano un indebolimento futuro. Il momento della transizione finale verso un pattern simile a El Niño rimane incerto e dipenderà dalla variabilità interna del clima, dai cambiamenti dell’inquinamento e da altri fattori, ma il messaggio è chiaro: i cambiamenti a breve e a lungo termine del Pacifico tropicale sono governati da meccanismi diversi, e comprendere la risposta Veloce guidata da venti e terre è cruciale per prevedere gli impatti climatici regionali nei prossimi decenni.

Citazione: Moreno-Chamarro, E., Günther, M., Putrasahan, D. et al. Three-stage response of the equatorial Pacific to CO₂ forcing controlled by shifting trade winds. npj Clim Atmos Sci 9, 79 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01391-y

Parole chiave: Pacifico equatoriale, alisei, forcing da CO2, El Niño e La Niña, cambiamento climatico tropicale