L'effetto di raffreddamento dell'irrigazione artificiale
? noto che l'irrigazione agricola influenza il clima in diverse regioni del mondo. Tuttavia, un nuovo studio dimostra che l'irrigazione ha un effetto di raffreddamento particolarmente forte durante gli estremi climatici.
L'irrigazione artificiale mantiene la produzione alimentare mondiale ed è essenziale per le economie di molte regioni. Sebbene solo il 2% circa della superficie terrestre sia irrigata, Chi siamo rappresenta il 40% della produzione alimentare mondiale. Per soddisfare la crescente domanda di cibo, i volumi di irrigazione sono aumentati rapidamente nel corso dell'ultimo secolo, passando da un volume totale stimato di circa 500 km3 all'inizio del 20° secolo a 2.200-3.000 km all'anno.3 intorno all'anno 2000.
Effetti sul clima
L'irrigazione non solo aumenta le rese agricole, ma influenza anche il clima, di solito sotto forma di un effetto di raffreddamento. Tuttavia, l'effetto è geograficamente limitato e di solito piuttosto ridotto. Il raffreddamento avviene perché l'energia solare che raggiunge il terreno irrigato vaporizza l'acqua invece di riscaldare l'aria sopra il campo. L'irrigazione può anche modificare l'andamento delle precipitazioni: In India, ad esempio, questa pratica porta presumibilmente a una diminuzione delle piogge [1]. Tuttavia, il modo in cui l'irrigazione artificiale influisce sugli estremi climatici rimane sconosciuto.
In un nuovo studio [2], noi - ricercatori dell'ETH di Zurigo e della Libera Università di Bruxelles - abbiamo analizzato questo aspetto. In collaborazione con il Centro Nazionale Americano per la Ricerca Atmosferica (NCAR) di Boulder (Colorado), abbiamo effettuato una serie di simulazioni climatiche utilizzando un sofisticato modello al computer. Queste dimostrano che l'irrigazione artificiale ha un'influenza particolarmente forte sugli estremi di temperatura. L'effetto di raffreddamento è particolarmente forte nel giorno più caldo dell'anno (- 0,78 °C in media su Chi siamo, vedi figura).
Estremi ammortizzati
Ci sono due ragioni per cui l'irrigazione artificiale ha un impatto maggiore sugli estremi rispetto al clima medio. In primo luogo, gli agricoltori di solito irrigano quando fa caldo e secco, quindi l'effetto è ovviamente maggiore in questi periodi. La seconda ragione è un po' più sottile: Le regioni del mondo in cui si irriga artificialmente sono in genere anche quelle in cui le fluttuazioni di temperatura sono molto sensibili alla quantità d'acqua nel suolo. Queste regioni non sono di per sé secche o umide, ma una via di mezzo (le cosiddette "regioni di transizione" [3]). Se l'acqua viene sistematicamente aggiunta al suolo, queste regioni diventano meno sensibili ai capricci del clima.
Tendenza al riscaldamento regionale nascosta?
I nostri risultati suggeriscono quindi che l'irrigazione artificiale ha un effetto particolarmente forte sugli estremi climatici. Questo è importante per comprendere i cambiamenti climatici passati e potenziali futuri, anche perché la maggior parte delle ricerche precedenti in questo settore si è concentrata esclusivamente sull'impatto sul clima medio. L'effetto pronunciato suggerisce anche che l'irrigazione potrebbe aver mascherato le tendenze al riscaldamento in alcune regioni del mondo. Nella fase successiva, vogliamo ora esaminare se questo tipo di raffreddamento può ridurre al minimo le emissioni di CO2-L'effetto di raffreddamento ha parzialmente compensato il riscaldamento indotto dalla pioggia.
Raffreddamento dell'acqua qui, carenza d'acqua là
Dovremmo quindi irrigare l'intera terraferma per mitigare gli effetti negativi del riscaldamento globale? L'idea può sembrare allettante alla luce delle considerazioni precedenti, ma probabilmente non abbiamo abbastanza acqua per farlo.
In India, ad esempio, l'irrigazione artificiale è solitamente necessaria durante i caldi e secchi mesi primaverili. In questo periodo dell'anno, i fiumi sono alimentati dall'acqua di fusione dell'Himalaya e quindi l'acqua è disponibile per l'irrigazione. Intorno al Mediterraneo, invece, l'irrigazione agricola è più urgente nei caldi mesi estivi - e questo è ovviamente anche il periodo dell'anno in cui i fiumi sono quasi asciutti. Secondo le nostre simulazioni, nella regione mediterranea abbiamo già bisogno di una quantità di acqua per l'irrigazione cinque volte superiore a quella che può essere utilizzata dai fiumi.
Poiché la regione mediterranea diventa visibilmente più secca, in futuro sarà disponibile ancora meno acqua. Quindi, se partiamo dal presupposto che l'irrigazione artificiale è già oggi insostenibile, possiamo addirittura aspettarci un riscaldamento accelerato in futuro.
Ulteriori informazioni
[1] Matthieu Guimberteau, Katia Laval, Alain Perrier e Jan Polcher, Global effect of irrigation and its impact on the onset of the Indian summer monsoon, Climate Dynamics, 39, 1329-1348, 2012.
Michael .J. Puma e Benjamin I. Cook, Effetti dell'irrigazione sul clima globale durante il 20° secoloth secolo, Journal of Geophysical Research - Atmospheres, 115, 2010.
[2] Wim Thiery, Edouard L. Davin, Dave Lawrence, Annette L. Hirsch, Mathias Hauser e Sonia I. Seneviratne, Present-day irrigation mitigates heat extremes, Journal of Geophysical Research - Atmospheres, 122, 2017. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JD025740/full.
[3] Sonia I. Seneviratne, Thierry Corti, Edouard L. Davin, Martin Hirschi, Eric B. Jaeger, Irene Lehner, Boris Orlowsky, Adriaan J. Teuling, Investigating soil moisture-climate interactions in a changing climate: A review, Earth Science Reviews, 99, 125-161, 2010.
