La fisica da Nobel che spiega la crisi climatica

Il premio Nobel per la Fisica 2021 è stato assegnato per la prima volta a tre studiosi – Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann e Giorgio Parisi – che hanno dedicato la propria attenzione al cambiamento climatico, con contributi molto importanti e che vale la pena conoscere.

Quanto conta l’anidride carbonica. Gli studi di Syukuro Manabe sono stati fondamentali. È a lui, per essere molto sintetici, che dobbiamo la possibilità, per i climatologi, di prevedere di quanto aumenterà la temperatura media della superficie terrestre in base all’aumento della quantità di anidride carbonica in atmosfera.

Giapponese di nascita e per formazione, ma poi emigrato a lavorare alla prestigiosa università statunitense di Princeton nel 1958, Manabe scrive già nel 1967 un lavoro che oggi è ritenuto fondamentale per la comprensione del cambiamento climatico. In quello studio, pubblicato sul Journal of the Atmospheric Sciences, lo scienziato giapponese, insieme al collega Richard Wetherald (deceduto nel 2011), mette a fuoco due cose molto importanti. La prima è che non basta considerare l’anidride carbonica: bisogna tenere in considerazione almeno un’altra variabile e cioè il vapore acqueo, quello che determina l’umidità dell’aria. Infatti anche il vapore acqueo ha un effetto serra, cioè scherma la radiazione che arriva verso la Terra e quella che dalla Terra torna verso lo spazio, ma lo fa in modo diverso dalla CO2. La seconda cosa puntualizzata da Manabe è che l’umidità dell’aria si comporta in modo diverso a seconda della temperatura: quando l’aria è più calda può contenere più umidità.

L’atmosfera non è tutta uguale. Manabe e Wetherald sono anche i primi a realizzare un modello che stima come cambino le cose alle diverse altitudini nell’atmosfera (da un certo punto in poi l’aria si raffredda). E sono molto avanti, per l’epoca, nell’uso dei calcolatori per realizzare modelli e simulazioni, tant’è che nel 1974 firmano insieme uno studio per il quale utilizzano un modello tridimensionale dell’atmosfera. La loro stima di oltre due gradi di aumento della temperatura per un raddoppio della quantità di CO2 in atmosfera ancora oggi risulta sostanzialmente corretta, almeno nel metodo, perché in effetti è ora più vicina a 3 gradi. Eppure, nel lavoro del 1974 i due scrivono prudentemente che i risultati non vanno presi troppo alla lettera dal punto di vista quantitativo.

Global warming e guai quotidiani. Klaus Hasselmann ha dedicato la maggior parte della propria vita professionale allo studio del cambiamento climatico, ma è anche un oceanografo e per lungo tempo ha studiato i moti ondosi. Come Manabe, del quale è coetaneo (entrambi compiono nel 2021 ben 90 anni), lo scienziato tedesco ha cominciato a occuparsi di clima, e a preoccuparsi del cambiamento climatico, molto prima che diventasse argomento di dibattito per il grande pubblico.

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