Depositi alluvionali nel lago di Ledro e periodi caldi e freddi

Discuto alcune informazioni climatiche che si possono derivare dai depositi alluvionali dei laghi alpini: l’occasione è stata la lettura del lavoro di Wirth et al, 2013 relativo al lago di Ledro (TN) in cui si studiano le carote estratte dal fondo del lago e costituite da materiale, organico e inorganico, che viene asportatao per dilavamento dai monti circostanti e depositato nel lago. Dallo studio degli strati è possibile dedurre, fra l’altro, il numero di eventi piovosi (floods) e la loro intensità (usando come proxy lo spessore degli strati stessi); si può quindi ipotizzare, ad esempio, la struttura meteorologica dell’Atlantico, la direzione dei venti occidentali (westerlies) e la loro relazione con le fasi negative e positive dell’Oscillazione Nord-Atlantica (NAO).

Gli autori formano un gruppo compatto (con frequenti inserimenti esterni) dell’ETH (Istituto Federale di Tecnologia a Zurigo) e hanno al loro attivo osservazioni in numerosi laghi a nord e a sud delle Alpi e in diverse parti del mondo. Il lavoro sul lago di Ledro è approfondito e accurato: il loro confronto tra numero e intensità degli eventi piovosi, dati proxy, NAO, TSI (irraggiamento solare totale) è mostrato in fig.1 (è la loro fig.S6 delle informazioni supplementari liberamente disponibili e un’estensione della fig.3 del lavoro, disponibile a pagamento).

Malgrado io stia usando i dati degli autori, disponibili al sito NOAA-NCDC dei dati paleoclimatici, qui, trovo alcuni risultati non conformi a quelli degli autori e vorrei discuterli.
Dall’abstract dell’articolo si legge:

Con tutta evidenza, sto guardando un altro film: infatti, se uso il numero totale di eventi per anno di fig.2 (pdf) vedo che, su tutto il periodo di 2000 anni considerato, questo numero tende a crescere (linearmente) ad un tasso di circa 4.6 eventi ogni mille anni.

Per capire meglio a quale periodo si debba attribuire la crescita del numero annuale, riporto in fig.3 (pdf) il numero di eventi ripartito per stagione

Le piogge autunnali mostrano una frequenza media (quasi) costante per cui la crescita osservata in fig.2 è da attribuire alla crescita delle piogge estive, in contrasto con quanto scritto nell’abstract (a meno che gli autori non si riferiscano ad una freccia del tempo invertita, da oggi al passato).
Questo si vede meglio in fig.4 dove sono mostrati gli eventi delle due stagioni principali. (pdf)

Allo stesso modo, in fig.5 (pdf) non si vede nessun particolare aumento dello spessore degli strati autunnali e quindi dell’intensità delle precipitazioni. Si osservano due forti picchi di intensità delle piogge nel 223 dC (1727 BP) e nel 900 dC (1050 BP) e, fra alti e bassi, niente che possa far supporre un effetto sistematico, connesso o meno a riscaldamento o raffreddamento.

Anche i minimi solari non sembrano avere relazione con l’intensità delle piogge, sia estive che autunnali.

C’è però un aspetto che gli autori non sembrano aver notato e che a me è apparso evidente sia in fig.2 che in fig.4: un aumento medio sistematico, seguito da una brusca diminuzione sia durante il MWP che durante la LIA. La stessa cosa non succede durante il RWP nel quale il numero di eventi mostra un comportamento diverso: a fronte di una situazione autunnale quasi inalterata, dall’inizio del MWP il numero di eventi alluvionali estivi si mostra in modo completamente differente rispetto al periodo (direi un raddoppio o una triplicazione del numero medio di eventi estivi). Riassumendo:

1. Sembra esserci stato un cambiamento, almeno nel numero delle piogge estive, all’inizio del Periodo Caldo Medievale, attorno al 950 dC.
2. Da questo momento il numero degli eventi (estivi e autunnali) cresce in media fino alla fine del periodo, sia esso caldo o freddo (MWP e LIA), per poi diminuire bruscamente: nel giro di circa 100 anni si passa da 10-12 a 0-2 eventi per stagione.
3. Il Periodo Caldo Romano è caratterizzato da un numero di eventi estivi compreso tra 0 e 3, praticamente costante per circa 600 anni. Gli eventi autunnali, dopo un picco attorno al 100 dC, diminuiscono di numero in modo più “dolce”, con una pendenza media di circa la metà rispetto ai periodi successivi.
4. La grandezza che davvero cambia è il numero di piogge estive mentre in autunno, a parte una leggera tendenza all’aumento, il numero non mostra significtivi cambiamenti negli ultimi 2000 anni.
5. Il periodo attuale è caratterizzato da una forte diminuzione del numero delle piogge: questo farebbe supporre la fine di un periodo climatico e l’inizio di un nuovo regime, caldo o freddo che sia.

Gli spettri

A differenza di quanto è successo finora, i miei spettri sono diversi quelli pubblicati (fig.S5 delle informazioni supplementari): in particolare, gli autori sottolineano la presenza di un picco a 11 anni, di chiara firma solare; una serie di massimi tra 2.5 e 3 anni e tra 6 e 10 anni che sarebbero dovuti alla NAO. E poi massimi a 770, 510, 409, 272, 133 anni per gli eventi estivi e 510, 406, 166, 60 anni per gli eventi autunnali
La fig.6 (pdf) mostra i miei spettri MEM per le due stagioni principali.

Si notano 3-4 massimi di cui il primo, a 532 anni e perfettamente collimato tra le due stagioni, è l’intervallo tra MWP e LIA. Gli altri massimi mostrano sfasamenti stagionali e sono probabilmente attribuibili all’intervallo tra massimi secondari e principali di fig.2.
Esistono, solo per gli eventi autunnali, un massimo a 154 anni e un massimo di periodo 62 anni (l’unico in comune con gli spettri degli autori): quest’ultimo è un valore che si incontra frequentemente nell’analisi spettrale di dataset di varia natura. Lo attribuirei all’influenza della NAO sulle precipitazioni del versante alpino meridionale, sottolineando ancora che non c’è alcuna traccia di questo periodo nei dati estivi e che, quindi, la variazione netta del 900-1000 dC sarebbe indipendente dalla NAO.
In fig.7 (pdf) un ingrandimento di fig.6 in cui si notano, forse, deboli e debolissime influenze astronomiche (Sole e pianeti maggiori) con i massimi a 19.5 e 8.97 anni.

In conclusione, la relazione ipotizzata tra periodi climatici e aumento delle piogge a partire dal 900-950 dC è esattamente quello che sembra: un qualcosa che ho notato ma per il quale non ho una giustificazione di tipo fisico (di causa-effetto). E non conosco il perchè del repentino cambiamento di regime delle piogge estive a partire da circa il 1100 dC: dall’essere quasi trascurabili rispetto al numero degli eventi autunnali, al diventare paragonabili e, in qualche caso, più numerosi.
Per gli spettri: ovviamente qui non è in discussione la serietà degli autori e, per quanto riguarda me, dopo anni di verifiche sulla correttezza dei miei spettri e dopo aver ripetutamente controllato le procedure relative a questo caso, non posso che confermare i risultati delle figg.6 e 7, senza però avere una spiegazione sensata per le differenze con gli autori del lavoro.

Bibliografia

1. Stefanie B. Wirth, Adrian Gilli, Anaëlle Simonneau, Daniel Ariztegui, Boris Vannière, Lukas Glur, Emmanuel Chapron, Michel Magny, Flavio S. Anselmetti: A 2000 year long seasonal record of floods in the southern European Alps., Geophysical Research Letters, 40, 1-5. 2013. doi:10.1002/grl.50741.