In un’era di accelerazione cambiamento climatico, prevedere il prossimo futuro può portare grandi vantaggi. Ad esempio, quando i funzionari dei servizi pubblici sono consapevoli dell’arrivo di un’ondata di caldo, possono farlo pianificare l’approvvigionamento energetico per prevenire interruzioni di corrente. Quando gli agricoltori nelle regioni soggette a siccità potranno farlo prevedere quali colture sono suscettibili al fallimento, possono implementare un’irrigazione aggiuntiva.

Queste misure proattive sono rese possibili dall’evoluzione delle tecnologie progettate per aiutare le persone ad adattarsi agli effetti dei cambiamenti climatici odierni. Ma quali saranno gli impatti dei cambiamenti climatici in futuro? E come si adatteranno allora gli esseri umani?

I modelli climatici forniscono risposte

Le attività umane hanno accelerato i cambiamenti del clima terrestre nel XX secolo e determineranno in gran parte il clima futuro. Riduzioni significative di le emissioni di gas a effetto serra potrebbe contribuire a mitigare la crisi climatica. In uno scenario di emissioni più elevate, tuttavia, il 21° secolo vedrebbe conseguenze molto più gravi del cambiamento climatico.

I modelli climatici globali hanno dato agli scienziati del clima una serie di aspettative su ciò che il futuro potrebbe riservare, sia per la Terra in generale che per regioni specifiche. La modellizzazione climatica consiste nell’utilizzare set di dati e calcoli complessi per rappresentare le interazioni tra i principali componenti del sistema climatico, vale a dire l’atmosfera, la superficie terrestre, gli oceani e il ghiaccio marino.

Una delle ultime iniziative di modellazione climatica è nata da una partnership tra IBM e NASA. La collaborazione è attualmente focalizzata sulla creazione di un sistema basato sull’intelligenza artificiale modello di fondazione per rendere le applicazioni climatiche e meteorologiche più veloci e precise. Il modello potrebbe essere potenzialmente utilizzato per identificare le condizioni che aumentano il rischio di incendi e prevedere uragani e siccità. Un modello precedente, realizzato attraverso la partnership IBM-NASA, è diventato uno strumento per aiutare gli scienziati a mappare le isole di calore urbane negli Emirati Arabi Uniti e a monitorare la riforestazione in Kenya.

Secondo il Laboratorio di Fluidodinamica Geofisica della National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) degli Stati Uniti, “i modelli climatici riducono l’incertezza degli impatti dei cambiamenti climatici, il che aiuta nell’adattamento”.¹

Diamo un'occhiata alle previsioni dei modelli per il cambiamento climatico e al modo in cui la società potrebbe adattarsi.

La temperatura media globale aumenta

Il segno più noto del cambiamento climatico, l’aumento delle temperature superficiali, noto anche come riscaldamento globale, è il risultato dell’effetto serra: il processo in cui crescenti concentrazioni di anidride carbonica, metano e altri gas serra agiscono come una barriera, intrappolando il calore. nell'atmosfera terrestre. Secondo il monitor climatico dell’Unione Europea Copernicus, il 2023 è stato l’anno più caldo mai registrato: quasi 1.48 gradi Celsius (2.66 gradi Fahrenheit). più caldo dei livelli preindustriali del XIX secolo.²

Di quanto saliranno le temperature? Secondo il Climate Science Special Report del Global Change Research Program degli Stati Uniti, le previsioni spaziano fino a 5 gradi Celsius o più entro la fine del 21° secolo. Tuttavia, forti riduzioni delle emissioni di gas serra potrebbero limitare l’aumento della temperatura a 2 gradi Celsius o meno.³

Mentre la transizione dai combustibili fossili a quelli puliti, energia rinnovabile è già in corso, accelerare questa transizione potrebbe aiutare a limitare ulteriormente le emissioni, anche in un contesto di crescente fabbisogno energetico globale. L’Agenzia internazionale per l’energia prevede che la combinazione di energia rinnovabile e nucleare riuscirà a soddisfare oltre il 90% dell’aumento della domanda entro il 2025.⁴

Ondate di caldo e calore ancora più estreme

Con l’avanzare del riscaldamento globale, le ondate di calore diventeranno più comuni e più intense. Il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) delle Nazioni Unite prevede che le persone che vivono in Africa, Australia, Nord America ed Europa dovranno affrontare rischi per la salute a causa dell’aumento delle temperature e delle ondate di caldo.⁵

Il Centro globale di preparazione alle catastrofi raccomanda ai politici e ad altri di adottare una serie di misure per aiutare le loro regioni ad adattarsi al caldo più elevato. Questi includono misure per ridurre le temperature superficiali – come la creazione di più spazi verdi e la progettazione di edifici con strati vegetativi sui tetti – fino alla creazione di centri di raffreddamento e spray park.⁶

Siccità più intense e scarsità d’acqua

Il riscaldamento globale sta causando siccità più intense e influenzando lo stoccaggio dell’acqua sulla terraferma, diminuendo l’accesso all’acqua dolce. L’IPCC prevede che l’acqua disponibile per l’uso umano continuerà a diminuire in Nord America, mentre la sicurezza idrica sarà a rischio in Africa, Asia e Sud America. Anche la siccità e la scarsità d’acqua avranno un impatto sulla crescita dei raccolti, minando la sicurezza alimentare. Parti dell’Africa saranno particolarmente vulnerabili, con i rendimenti agricoli in calo fino al 50% in alcune aree.⁷ Inoltre, le condizioni più secche stanno estendendo le stagioni degli incendi in tutto il mondo.

Le soluzioni basate sulla natura e tecnologiche offrono alcune strade per adattarsi alle condizioni più secche. Gli studi dimostrano che piantare alberi combatte la desertificazione e provoca maggiori precipitazioni,⁸ while previsioni climatiche basate sull’intelligenza artificiale e analisi dei dati sulle colture può aiutare gli agricoltori a prendere decisioni informate sulla gestione delle colture in circostanze difficili. Intorno al mondo, Modelli climatici basati sull’intelligenza artificiale e altre tecnologie può aiutare scienziati, funzionari governativi e fornitori di servizi pubblici a prevedere le condizioni di accesso all’acqua e a migliorare la gestione delle risorse idriche.

Evoluzione dei modelli di precipitazione e inondazioni

Man mano che alcune parti della Terra diventeranno più secche, altre diventeranno più umide. Anche se l’aumento della temperatura fosse limitato a 1.5 gradi Celsius, l’IPCC prevede che forti precipitazioni e inondazioni diventeranno più frequenti e intense in Africa, Asia, Nord America ed Europa. Si prevede inoltre un aumento delle tempeste e dei cicloni tropicali.

I politici stanno cercando una serie di strategie per mitigare le inondazioni costiere e interne, compresa l’installazione di canali, sistemi di drenaggio e sistemi di stoccaggio dell’acqua piovana, nonché la conservazione e il ripristino di barriere naturali “spugnose” come dune, mangrovie e zone umide. In alcuni casi, quest’ultima può significare la revoca delle vecchie strategie di mitigazione delle inondazioni. In una città della Cina, ad esempio, i funzionari hanno rimosso un muro di cemento contro le inondazioni per fare spazio alle piante e agli stagni di straripamento.⁹

Cambiare la chimica degli oceani

Secondo l’IPCC, il riscaldamento globale e le emissioni di gas serra stanno cambiando la composizione degli oceani del mondo e continueranno a farlo fino alla fine del secolo. Con l’aumento della temperatura media globale, i livelli di ossigeno negli oceani continueranno a diminuire in quella che è nota come deossigenazione degli oceani. Continuerà anche l’acidificazione degli oceani. Entrambi i processi sono considerati dannosi per la vita marina.

La chiave per mitigare questi cambiamenti è ridurre le emissioni di carbonio, ma esistono anche altre soluzioni. Il deflusso e l'inquinamento dell'acqua contribuiscono alla deossigenazione; secondo l’Unione internazionale per la conservazione della natura e delle risorse, il monitoraggio legislativo e la limitazione del deflusso potrebbero essere d’aiuto.¹⁰ Sul fronte dell’acidificazione degli oceani, alcuni scienziati sperano in una nuova tecnologia per rimuovere l’acido dall’acqua di mare.¹¹

Innalzamento globale del livello del mare

Il livello del mare è aumentato rapidamente nel XX secolo, in gran parte a causa dello scioglimento dei ghiacciai e dell’espansione termica dell’oceano. Si prevede che questa tendenza continui: la NASA ha scoperto che dal 20, il tasso medio di innalzamento del livello medio globale del mare è aumentato da circa 1993 millimetri (2.5 pollici) all’anno a 0.1 millimetri (3.4 pollici) all’anno.¹² Il continuo innalzamento del livello del mare potrebbe essere causato dall’instabilità e dalla disintegrazione delle piattaforme di ghiaccio e delle calotte glaciali in Antartide e Groenlandia. L’IPCC prevede che il livello medio globale del mare aumenterà di 0.29 metri (0.95 piedi) entro il 2050 e di 1.01 metri (3.3 piedi) entro la fine del secolo.¹³

Come nel caso delle inondazioni, l’adattamento all’innalzamento del livello del mare può assumere la forma di soluzioni sia artificiali che naturali, tra cui la costruzione di barriere fisiche come dighe e argini e il ripristino o la preservazione di barriere naturali come le zone umide. Considerare l’innalzamento del livello del mare durante la progettazione di infrastrutture e progetti di costruzione potrebbe rendere tali strutture più resilienti: in California, ad esempio, i funzionari dei trasporti stanno pianificando di sollevare di 30 piedi una parte di un’autostrada trafficata a causa dell’innalzamento del livello del mare.¹⁴

Cambiamenti dell’ecosistema e perdita di biodiversità

I cambiamenti nel sistema climatico terrestre includeranno cambiamenti agli ecosistemi e alle popolazioni della fauna selvatica. La ricerca mostra, ad esempio, che gran parte dell’Amazzonia si sta avvicinando al punto critico di trasformazione da foresta pluviale a savana a causa di incendi e siccità, mettendo in pericolo le specie che abitano le foreste.¹⁵ Nel frattempo, il riscaldamento globale e le conseguenti ondate di caldo marino continuano a mettere in pericolo le barriere coralline, con l’IPCC che prevede un calo dal 70% al 90% delle barriere coralline una volta che le temperature medie globali saranno più alte di 1.5 gradi Celsius. Secondo le Nazioni Unite, il superamento di tale soglia di temperatura comporterebbe inoltre che il 4% dei mammiferi perdesse almeno la metà del proprio habitat.¹⁶

Gli sforzi di monitoraggio, conservazione e ripristino possono aiutare a salvare gli ecosistemi e gli animali. In Europa, i politici hanno approvato una legge nel 2023 che fissa obiettivi di ripristino della natura per l’Unione Europea, compresi obiettivi vincolanti per ripristinare almeno il 30% degli habitat degradati nei paesi dell’UE entro il 2030 e il 90% entro il 2050.¹⁷

Poiché sempre più aziende lavorano per adattarsi ai cambiamenti climatici della Terra, gli strumenti giusti possono aiutarle a monitorare, prevedere e rispondere all’impatto meteorologico e climatico. IBM® Environmental Intelligence Suite è una piattaforma SaaS che include dashboard, avvisi e notifiche, API (Application Programming Interface) per dati geospaziali e meteorologici e componenti aggiuntivi con modelli ambientali specifici del settore per la resilienza e l'ottimizzazione aziendale. Scopri di più su IBM Sustainability Accelerator.

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^{1 Modellazione climatica. (link esterno a ibm.com). Laboratorio di fluidodinamica geofisica, Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica.}

^{2 "Copernicus: il 2023 è l’anno più caldo mai registrato, con temperature globali vicine al limite di 1.5°C." (link esterno a ibm.com). Copernico, 9 gennaio 2024.}

^{3 Rapporto speciale sulla scienza del clima: Quarta valutazione nazionale del clima, volume I. (link esterno a ibm.com). Programma di ricerca sul cambiamento globale degli Stati Uniti, 2017.}

^{4 "IEA: Nel 2025 più di un terzo dell’elettricità mondiale proverrà da fonti rinnovabili." (link esterno a ibm.com). Forum economico mondiale, 16 marzo 2023.}

^{5 Cambiamenti climatici 2023: rapporto di sintesi. Contributo dei gruppi di lavoro I, II e III al sesto rapporto di valutazione del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici. (link esterno a ibm.com). IPCC, 2023.}

^{6 "Guida alle ondate di caldo per le città.” (link esterno a ibm.com.) Centro climatico della Croce Rossa e della Mezzaluna Rossa, 2019.}

^{7 “Quali sono gli effetti a lungo termine del cambiamento climatico?” (link esterno a ibm.com). Indagine geologica degli Stati Uniti.}

^{8 "Stima empirica dei cambiamenti delle precipitazioni indotti dalla forestazione in Europa." (link esterno a ibm.com). Nature Geoscience, 14, 473-478 (2021).}

^{9 "Rendere le città “spugnose” potrebbe contribuire a combattere le inondazioni, indirizzando l’acqua nel sottosuolo." (link esterno a ibm.com). NATIONAL PUBLIC RADIO, RADIO PUBBLICA. 3 ottobre 2023.}

^{10 "Deossigenazione degli oceani.” (link esterno a ibm.com). Unione internazionale per la conservazione della natura e delle risorse naturali, dicembre 2019.}

^{11 "Il nuovo sistema utilizza l’acqua di mare per catturare e immagazzinare CO2.” (link esterno a ibm.com). Ricerca NOAA, 8 settembre 2023.}

^{12 "Il tasso di innalzamento del livello del mare è in aumento?" (link esterno a ibm.com). Cambiamento del livello del mare: osservazioni dallo spazio, NASA.}

^{13 2021: Cambiamento dell’oceano, della criosfera e del livello del mare. (link esterno a ibm.com) In Cambiamenti climatici 2021: le basi della scienza fisica. Contributo del Gruppo di Lavoro I al Sesto Rapporto di Valutazione del Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici, pp. 1211-1362.}