Basta un battito d’ali di farfalla per provocare tempeste all’altro capo del mondo: è il cosiddetto “effetto farfalla”, una piccola variazione delle condizioni iniziali produce grandi cambiamenti in un sistema. Ogni volta che si parla di fenomeni complessi e teoria del caos viene citato, a maggior ragione quando si parla di clima e previsioni meteorologiche. Se un battito d’ali può provocare effetti giganteschi, cosa possono fare fenomeni estesi come l’inquinamento o il riscaldamento globale? Uno degli effetti che salta agli occhi anche dalla cronaca è legato al sistema dei monsoni: venti tropicali tipici di zone come India, Cina, Bangladesh, ma anche Africa occidentale, Nord America e Australia, legati a periodi ben precisi di forti precipitazioni. Un recente studio pubblicato su PNAS ha mostrato come si tratti di sistemi dall’equilibrio talmente fragile che sono sufficienti piccole perturbazioni per alterarlo. Già possiamo notare come sia cambiato il ritmo stagionale delle precipitazioni, soprattutto di quelle periodiche come i monsoni, ma i cambiamenti potrebbero essere anche più bruschi ed evidenti.

Un equilibrio troppo fragile - La conclusione è frutto del lavoro dei ricercatori del Potsdam Institute for Climate Impact Research, che hanno definito un nuovo modello della circolazione monsonica. Anche nella storia più recente del pianeta, negli ultimi diecimila anni, questa fragilità ha reso il sistema monsonico soggetto a rapide variazioni. Quando arriva la primavera si scalda l’aria sopra la terraferma, prima di quella sopra gli oceani. L’aria calda sale lascia spazio a quella fredda che porta con sé le precipitazioni. Queste raffreddano la superficie, ma rilasciano anche calore. Quanto più umida è l’aria trasportata verso la terraferma, tanto maggiore è il calore rilasciato dalle goccioline di vapore acqueo e tanto più è l’aria umida spinta verso terra. Questo meccanismo di feedback che si auto-amplifica mantenendo la circolazione monsonica è anche il suo punto debole. Esisterebbe un valore soglia, e dei valori di equilibrio legati all’irraggiamento solare, capaci di innescare il fenomeno, molto condizionati però da fattori esterni come l’inquinamento e il riscaldamento globale che ne deriva.

Previsioni difficili - Si tratta di risultati ottenuti da modelli matematici basati sui dati degli ultimi sessant’anni. I ricercatori hanno calcolato questo valore soglia e mostrato come l’arrivo dei monsoni sia legato a valori precisi, al di fuori di questi il fenomeno non avviene o avviene in modo alterato, causando fenomeni come quello che nel 2002 colpì l’India causando un lungo periodo di siccità proprio durante la stagione delle piogge. La complessità di questi eventi può essere gestita in parte solo con potenti calcolatori che elaborano modelli sulla base dei dati storici. I risultati non ci dicono con certezza come evolveranno le cose, ma danno utili indicazioni per capire una realtà difficile da interpretare. Da una parte il riscaldamento globale porta a un aumento delle precipitazioni, dall’altra fenomeni come le emissioni di aerosol potrebbero ridurre la stabilità dei regimi monsonici, in India e Cina soprattutto, portando anche lunghi periodi di siccità: equilibri fragili che toccano in modo critico la vita e l’economia di popolazioni già in difficoltà.