Durante l’analisi dei dati per un paio di post precedenti e la loro scrittura, mi sono imbattuto in un lavoro (Barr et al., 2019) il cui scopo era di verificare una relazione tra la variabilità di El Niño e le precipitazioni subtropicali australiane ricostruite dai sedimenti nella Swallow Lagoon (un minuscolo laghetto nell’isola di North Stadbroke), all’estremità più orientale dell’Australia, usando foglie dello stesso tipo, M.quinquenervia, di cui si è misurato il rapporto isotopico δ13C. Dalla carota, opportunamente analizzata e calibrata, gli autori hanno derivato una serie, tra 0 (=1950) e 7800 anni fa, di precipitazione nella zona della laguna che, anche nel titolo, viene estesa all’Australia subtropicale.
La pioggia annuale cumulata, dal file associato all’articolo, è mostrata in figura 1 insieme al suo spettro Lomb (ci sono diversi gruppi di dati mancanti).
All’analisi visuale della figura, la serie presenta alcune caratteristiche che è necessario sottolineare:
- L’andamento medio da ~8 Ka (migliaia di anni fa o Kyr BP) ad oggi (1950), è caratterizzato da una diminuzione costante della precipitazione, con un ritmo di (40±6)mm/Kyr.
- La serie è nettamente divisa in due parti: prima e dopo 3.5 Ka circa. Questa data è vicina all’evento di Bond numero 3, a 4.2 Ka, ben visibile in diverse parti del mondo mentre qui è appena accennato e quasi invisibile. Nella divisione, il “prima” è definito da una minore variabilità (minori fluttuazioni, in numero e ampiezza) e il “dopo”, è caratterizzato da ampie fluttuazioni, in entrambi i sensi, con una siccità particolarmente evidente, attorno al 1950, durante la quale la precipitazione annuale scende a circa 780 mm, da una media di circa 1600 mm. Altri due eventi siccitosi importanti, ma di entità inferiore, sono visibili a 1 e 0.8 Ka.
- Lo spettro contiene un numero molto elevato di periodi di tipo solare (ma bisogna ricordare che in queste situazioni l’incertezza è elevata), tanto che ho dovuto riportare nel grafico un elenco dei principali cicli solari per facilitare il confronto ed ho anche evidenziato in giallo queste periodicità. Vedremo nel corso del post che almeno alcuni di questi cicli possono avere un’interpretazione diversa da quella solare.
In un precedente post del 2020, che nel seguito indicherò come CM160, avevo trattato argomenti simili, su quasi lo stesso periodo dell’Olocene (0-9 Ka), basati sul δ18O (proxy per la temperatura); tenterò quindi un paragone tra temperatura e precipitazione in diverse regioni del pianeta (Mediterraneo, Giappone, Cina, Australia) per capire se anche in quei luoghi eventi climatici che hanno caratterizzato la nostra storia antica si sono verificati e hanno avuto effetti misurabili.
In CM160 mi ero riferito agli spettri delle serie oloceniche, dividendoli in tre gruppi di periodi: i cicli solari (170-1000 anni), gli eventi di Bond (~1500 anni), le oscillazioni climatiche (2500-7000 anni) tipo eventi D-O.
Nel caso delle precipitazioni australiane, oltre ai massimi spettrali più direttamente riferibili ai cicli solari (evidenziati in giallo in figura 1) si osservano massimi compatibili con eventi D-O (3.2 Kyr), con eventi di Bond (1.2-1.4 Kyr) e massimi che non sonoin grado di identificare, forse riferibili ai tempi di ritorno di forti eventi pluviometrici (in entrambi i sensi). Per meglio inquadrare le piogge australiane di figura 1 in un contesto storico-climatico, in toto riferito al Mediterraneo o all’emisfero nord, le riproduco in forma di serie detrended (variazione rispetto al fit lineare di figura 1) a cui sono stati sovrapposti alcuni periodi climatici (piccola era glaciale, massimi medievale e romano, optimum olocenico, periodo di indebolimento del monsone asiatico), indicazione di due eventi di Bond (2.8 e 4.2 Ka) e, con i numeri d’ordine in verde, i primi cinque eventi di Bond (0=PEG; 4=5.9 Ka). Viene registrato anche il passaggio, nell’area mediterranea, tra Bronzo e Ferro attorno al 1150 BCE. L’indicazione, in rosso, degli anni del calendario (CE/BCE) e le linee orizzontali della media ±1σ contribuiscono a rendere la figura 2 densa (probabilmente troppo) di informazioni.
In questa figura si notano alcune caratteristiche:
- L’Optimum Olocenico è caratterizzato da una situazione mediamente secca, con un periodo iniziale (7.8-7 Ka) più piovoso anche se sempre entro una deviazione standard. Per confronto, la figura 5 di CM160 mostra, per la temperatura della grotta di Dongge in Cina, una pausa nello stesso periodo anche se a livelli elevati: forse si può azzardare la definizione di periodo caldo e debolmente umido per quella parte di mondo.
- Dopo questo periodo, e fino a 5 Ka, la tendenza è verso valori mediamente bassi della precipitazione, con la temperatura in diminuzione: periodo normale con tendenza alla siccità. La temperatura in Cina subisce una improvvisa diminuzione attorno a 4.3-4.4 Ka e, quasi in corrispondenza, le piogge australiane aumentano pur restando entro limiti normali.
- L’evento a 4.2 Ka (Bond #3), siccitoso, in Cina appare come un “rimbalzo” positivo dopo la precedente caduta della temperatura, mentre in Australia questo evento è poco visibile ed ha la forma di una debole oscillazione. Nel Canale di Sicilia (CM160, figura 1) il Bond#3 si presenta come un aumento di circa 1.5 °C della temperatura marina (SST); nel Mar del Giappone si verifica la stessa cosa cui segue, come in Sicilia, una serie di oscillazioni di ampiezza circa 1°C. Le piogge australiane si discostano positivamente dalla media, nello stesso periodo, di una quantità molto piccola e in pratica non risultano variazioni importanti.
Con lo scopo di sottolineare alcuni momenti significativi, al di là delle numerose oscillazioni che caratterizzano i dati “osservati” e la figura 2,in figura 3 ho usato un filtro passa-basso di finestra 10 punti (approssimativamente 200 anni) per riproporre la figura in forma più leggibile.
Qui si osserva che il periodo di indebolimento del monsone asiatico (7.2-6.2 Ka) presenta precipitazioni sotto la media e che i due eventi di Bond #3 (4.2 Ka) e #2 (2.8 Ka) non sono indicati da alcuna anomalia nelle piogge, per entrambi superiori alla media.
I due periodi caldi mostrano:
- il romano, oscillazioni sotto e sopra la media e
- il medievale oscillazioni quasi sempre sotto la media,
mentre nella PEG (LIA) le precipitazioni crescono rapidamente fino al 1700 CE per poi calare bruscamente fino a raggiungere, negli anni ’70 del secolo scorso, un valore pari a poco più di 700 mm.
Il giorno 8 settembre 2021 ho seguito un seminario web (webinar) di Luigi Mariani (disponibile al sito del MULSA, Museo Lombardo di Storia dell’Agricoltura. Per le sole slide qui) sulla “Triade Mediterranea” (grano, vite, olivo), nel quale l’amico Luigi ha presentato un grafico, schematico, della temperatura olocenica mediterranea e di eventi storico-climatici connessi. In quell’occasione ho fotografato lo schermo del computer (le slide sono molto migliori della foto) e ho messo a confronto la figura 3 (con l’asse dei tempi rovesciato) con la slide del webinar. Il risultato (certo non bellissimo!) è in figura 4, dalla quale si può tentare un confronto tra temperatura mediterranea e pioggia australiana.
- Da questo confronto si può vedere che il massimo di temperatura (optimum post glaciale nella slide, a ~6 Ka) coincide con un minimo di precipitazione in Australia e che il minimo di temperatura a 7.5 Ka della slide corrisponde (con un probabile leggero ritardo) al massimo di piovosità a ~7.3 Ka in Australia. La stessa cosa si osserva per i periodi caldi e per la PEG.Ci sono, sicuramente, differenze anche importanti tra gli eventi climatici attraverso il globo ma si possono osservare situazioni simili, con anticipi e ritardi che non cancellano l’idea di una evoluzione climatica complessivamente comune del pianeta.Bibliografia
- C. Barr, J.Tibby, M. J. Leng, J. J.Tyler, A. C.G. Henderson, J.T.Overpeck, G. L. Simpson, J. E. Cole , S. J. Phipps, J. C. Marshall, G. B. McGregor, Q. Hua & F. H. McRobie: Holocene El Niño–Southern Oscillation variability reflected in subtropical Australian precipitation, Scientific Reports, 9:1627, 2019. doi:10.1038/s41598-019-38626-3.
Tutti i dati e i grafici sono disponibili al sito di supporto
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In copertina, foto di WikiImages da Pixabay
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