Una breve conclusione del Corso, parlando di cambiamento climatico e dei suoi impatti sul clima

1. Idrologia e Clima
L’urlo - E. Munch - 1893
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

2. Introduzione
Panta rei os potamòs
Tutto scorre come un fiume
Eraclito (Sulla Natura)
2
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

3. Introduzione
Obiettivi
3
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

4. Introduzione
Obiettivi
Si spiega che cos’è il cambiamento climatico e come interagisce con la
disponibilità della risorsa idrica e con i vari comparti del ciclo idrologico
3
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

5. Introduzione
Obiettivi
Si spiega che cos’è il cambiamento climatico e come interagisce con la
disponibilità della risorsa idrica e con i vari comparti del ciclo idrologico
Si accenna agli effetti del cambiamento climatico (idrologicamente parlando)
3
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

6. Introduzione
Obiettivi
Si spiega che cos’è il cambiamento climatico e come interagisce con la
disponibilità della risorsa idrica e con i vari comparti del ciclo idrologico
Si accenna agli effetti del cambiamento climatico (idrologicamente parlando)
Si descrive l’impatto dei cambiamenti climatici sulla criosfera
3
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

7. Introduzione
Obiettivi
Si spiega che cos’è il cambiamento climatico e come interagisce con la
disponibilità della risorsa idrica e con i vari comparti del ciclo idrologico
Si accenna agli effetti del cambiamento climatico (idrologicamente parlando)
Si accenna alle interazione con i cicli trofici
Si descrive l’impatto dei cambiamenti climatici sulla criosfera
3
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

8. Introduzione
English Italian
Clouds = Nuvole
Precipitations = Precipitazioni
Ice = Ghiaccio
Snow = Neve
Infiltration = Infiltrazione
Percolation = Percolazione
Evaporation = Evaporazione
Transpiration = Traspirazione
Surface Runoff = Deflusso Superficiale
4
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

9. Introduzione
Il buon vecchio ciclo idrologico
5
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

10. Introduzione
Quanto ?
6
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

11. Introduzione
English Italian
Fresh waters = Acqua dolce
Saline = Acqua salata
Ice Caps = Calotte Polari
Ground Water = Acque sotterranee
Lakes = Laghi
Swamps = Zone Umide
Glaciers = Ghiacciai
Surface Waters = Acque superficiali
Rivers = Fiumi
7
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

12. Introduzione
Others ?
Manca qualcosa di importante incluso in “others”. Questo è il
contenuto d’acqua del suolo.
Forse lo 0.0001 del totale
ma fondamentale per la vita delle piante e degli ecosistemi.
8
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

13. Introduzione
I flussi nel dettaglio
Oki e Kanae, Science 2003
9
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

14. Introduzione
Noi consumiamo sempre più acqua
10
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

15. Introduzione
La risorsa cambia in quantità e forma
..............
11
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

16. Allora, il cambiamento climatico
cosa comporta?
Giorgia O’Keefe - Pink and red mountain
Vediamolo nel seguito
Wednesday, May 30, 12

17. Che cos’e’ il cambiamento Climatico ?
http://en.wikipedia.org/wiki/Temperature_record_of_the_past_1000_years
Il più usato indice di cambiamento climatico è la variazione di
temperatura dell’aria prossima alla superficie.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

18. Che cos’e’ il cambiamento Climatico ?
La figura mostra anche che tale cambiamento non è stato l’unico nella storia della
Terra e per esempio alcuni periodi tra l’anno 1000 e 1100 furono mediamente più
caldi del presente e permisero per esempio la colonizzazione della Groenlandia. Al
contrario tra il 1600 e il 1800 si è assistito ad una piccola glaciazione. La
temperatura è dunque estremamente variabile, secondo cicli che non si ripetono
esattamente, e nell’arco di una vita umana si hanno variazioni climatiche avvertibili.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

19. I cambiamenti “naturali”
Cicli ?
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

20. E i cambiamenti forzati dall’uomo
C’e’ consenso che la Terra si sta riscaldando
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

21. E i cambiamenti forzati dall’uomo
C’e’ consenso che la Terra si sta riscaldando
In ordinate la tempertura
In ascisse l’anno
Si osserva che: la temperatura media annuale (media su tutta la Terra) è
aumentata di 0.6 gradi. E’ tanto ? E’ poco ? ... Dipende dagli effetti.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

22. I cambiamenti inducono ulteriori cambiamenti
Il cambiamento climatico Il cambiamento dell’uso del suolo
Alterano
Wei et al., Progress. Phys. Geography, Luglio 2009
Gli scambi termici con le acque
Cambia
Il ciclo idrologico globale
18
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

23. I cambiamenti inducono ulteriori cambiamenti
Il ciclo idrologico globale cambiato
Induce
Wei et al., Progress. Phys. Geography, Luglio 2009
Cambiamenti e variabilità delle precipitazioni
Cioè
Nel ciclo idrologico globale
19
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

24. I cambiamenti inducono ulteriori cambiamenti
Cambiamenti
Wei et al., Progress. Phys. Geography, Luglio 2009
Ad ogni scala temporale Ad ogni scala Spaziale di “forma”
eventi luogo intensità
mensile dimensioni durata
stagionale
erosività
annuale
decadale
etc.
20
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

25. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
Cambia anche la precipitazione! PRECIPITAZIONE
3000
Paneveggio NUVOLONI
Passo Rolle
San Martino di Castrozza
2500 Predazzo NUV
Predazzo REC
Cavalese NUV
Cavalese REC
2000
mm
1500
1000
500
0
1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
anni
Figura 2.12: precipitazione totale annua nelle stazioni di Passo Rolle e San Martino, da confrontare con
Paneveggio, Predazzo e Cavalese.
(da: Sadler, F., Analisi delle precipitazioni in provincia di Trento nel periodo 1921-2000)
Anche se non e’ proprio banale capirlo: bisogna inventarsi dei sistemi di analisi della
variabilità.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

26. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
PRECIPITAZIONE
3000
Paneveggio NUVOLONI
Passo Rolle
San Martino di Castrozza
2500 Predazzo NUV
Predazzo REC
Cavalese NUV
Cavalese REC
2000
mm
1500
1000
500
0
1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
anni
Figura 2.12: precipitazione totale annua nelle stazioni di Passo Rolle e San Martino, da confrontare con
Paneveggio, Predazzo e Cavalese.
(da: Sadler, F., Analisi delle precipitazioni in provincia di Trento nel periodo 1921-2000)
Bisogna verificare l’andamento (trend) medio sapendo che la variabilità interannuale
è molto più grande della variazione dovuta al trend !
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

27. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
CaCambia anche la distribuzione temporale
Numero degli eventi importanti nei periodi di 23 anni
45
40 eventi con h > 100 mm
eventi con 50 < h < 100 mm
35
numero eventi
30
25
20
15
10
5
0
1930-1952 1953-1975 1976-1998
periodo
Nel Trentino, in particolare, si osserva un aumento delle piogge autunnali ma
una diminuzione delle piogge (neve) invernali, mentre le piogge annuali
diminuiscono. Questo significa, ed è il caso di alcuni anni fa: innevamento
artificiale e contemporanea siccità per le colture. Allo stesso tempo aumentano
le probabilità di piena autunnale.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

28. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
La statistica della precipitazione nevosa
Daniele Cat Berro, 2009
24
Wednesday, May 30, 12

29. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
La statistica della precipitazione nevosa
Daniele Cat Berro, 2009
Drastica riduzione di innevamenteo da fine Anni 1980. 2007-08,
inverno meno nevoso e più caldo.
25
Wednesday, May 30, 12

30. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
La statistica della precipitazione nevosa
Daniele Cat Berro, 2009
26
Wednesday, May 30, 12

31. Cambiamento nelle precipitazioni - quantità
La neve sulle Alpi
R. Ranzi - EGU Wien, 2010
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

32. Cambiamento nelle precipitazioni - variazioni spaziali
Il “trend” delle precipitazioni
Non è uniforme sulla superficie
terrestre. In verde le zone dove
Zhang et al., Nature, Luglio 2006
si ha aumento di precipitazione.
In giallo le zone dove la preci-
pitazione diminuisce.
In grigio le zone dove le proie-
zioni climatologiche danno pre-
visioni contrastanti.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

33. Cambiamento nelle precipitazioni - variazioni spaziali
Climate Change and Water, IPCC, 2008
Luoghi dove il cambiamento di eventi di precipitazione intensa e il
cambiamento previsto non è in modo non proporzionato al cambiamento
medio tra il 1951 e il 2003
29
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

34. Cambiamento nelle precipitazioni - variazioni spaziali
L’effetto del cambiamento climatico sulla
precipitazione cambia da luogo a luogo
Gruber e Rothenbueler, In global outlook on ice and snow, UNEP 2007
Dunque non si possono
facilmente generalizzare le
situazioni: dove c’e’ topografia
complessa, le variazioni in
pochi chilometri possono essere
molto grandi, sia nella
temperatura che nelle
precipitazioni, in funzione della
quota, dell’esposizione e
dell’interazione tra orografia e
circolazione generale.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

35. Altri effetti
Effetti sul mondo
Radoslaw Szczerbiwilk
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

36. Di conseguenza ....
Anche il deflusso nei fiumi cambia. Come illustra (più in
grande) la slide seguente. In alcuni fiumi la quantità d’acqua
presente dminuisce. In altri aumenta.
Nella figura, le differenze con i decenni appena trascorsi.
32
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

37. Cambiamenti nelle portate medie dei fiumi
Deflusso superficiale a scala globale
33
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

38. Cambiamenti nelle portate medie dei fiumi
Che cosa c’è di strano ?
Farmer, Science, 2009
Lago artificiale alla diga del Glen Canyon
34
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

39. Cambiamenti nelle portate medie dei fiumi
Se il deflusso diminuisce
Farmer, Science, 2009
gli invasi si svuotano (si può irrigare di meno e si produce
meno energia idroelettrica)
35
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

40. L’Evapotraspirazione
Evaporazione
Processi nei quali l’acqua cambia di fase, da liquido a vapore nel caso di
superfici d’acqua e suoli
42
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

41. L’Evapotraspirazione
Evaporazione
Processi nei quali l’acqua cambia di fase, da liquido a vapore nel caso di
superfici d’acqua e suoli
Traspirazione
Processi nei quali l’acqua cambia di fase, da liquido a vapore per
mantenere l’equilibrio termico delle piante e degli animali
42
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

42. Cambiamento nell’evapotraspirazione
EvapoTraspirazione
E’ importante verificare quanto cambia l’evapotraspirazione
DUE CASI
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

43. Cambiamento nell’evapotraspirazione
ETP
=
Evapotraspirazione potenziale
E’ l’evapotraspirazione che sarebbe possibile se ci fosse abbbastanza acqua a
disposizione (nel suolo e nelle piante). Se l’ETP e’ maggiore delle
precipitazioni, significa che il tesoretto di acqua nel suolo e nelle falde tende
ad essere consumato, producendo sempre piu’ frequentemente condizioni di
stress idrico per le piante, ed in generale, la sostituzione di specie che
richiedono più acqua con specie che richiedono meno acqua.
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

44. Cambiamento nell’evapotraspirazione
Cambio in P (in estate)
Calanca et al., Climatic change, 2006
Precipitazione estiva di base (1961- Variazione della precipitazione estiva di in
1990) risimulata mediante il modello proiezione 2071-2100 mediante il modello
Echam5/T106L31 Echam5/T106L31
39
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

45. Cambiamento nell’evapotraspirazione
Cambio in ETP in Estate
Calanca et al., Climatic change, 2006
ETP estiva di base (1961- Variazione della ETP estiva di in proiezione
1990) risimulata mediante il modello 2071-2100 mediante il modello Echam5/
Echam5/T106L31 T106L31
40
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

46. Cambiamento nell’evapotraspirazione
Giudicate voi stessi
P ETP
-
ma dovete tener conto che questa differenza è quanto è già stato registrato. La
situazione generalmente peggiora se si usano le proiezioni
41
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

47. Effetti del cambiamento nell’evapotraspirazione
Più alta è la temperatura
Più alta è l’evapotraspirazione potenziale
Sarebbero richieste, in verità maggiori
informazioni (perchè l’evapotraspirazione non
dipende dalla sola temperatura, ma per esempio
anche dalla velocità del vento).
42
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

48. Effetti del cambiamento nell’evapotraspirazione
Ecologia ed Idrologia (usando T come ETP)
43
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

49. Stress Idrico
Esempi della vulnerabilità idrica
44
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

50. Stress Idrico ....
Il caso del Kilimangiaro
45
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

51. Addio alla Criosfera
Se nevica di meno
i ghiacciai alpini si ritirano (quasi ovunque) 46
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

52. Ghiacciai d’Argentina
In Europa ma
anche nelle
Ande
Viedma
(a destra un gruppo di
ghiacciai argentini)
Upsala
Agassiz
Onelli - Bolados
Spegazzini
Mayo
Moreno
47
Jorge Gari
Wednesday, May 30, 12

53. Ghiacciai d’Argentina
Uppsala dal satellite negli ultimi anni
48
Jorge Gari
Wednesday, May 30, 12

54. Ghiacciai d’Argentina
Uppsala dal satellite negli ultimi anni
49
Jorge Gari
Wednesday, May 30, 12

55. Ghiacciai d’Argentina
Un tempo le lingue si congiungevano
50
Jorge Gari
Wednesday, May 30, 12

56. Ghiacciai d’Argentina
1986 2001
2005 2009
51
Jorge Gari
Wednesday, May 30, 12

57. Addio alla Criosfera
Questo non è permafrost
52
Wednesday, May 30, 12

58. Addio alla Criosfera
Questo non è permafrost
52
Wednesday, May 30, 12

59. Addio alla Criosfera
Questo è permafrost
53
Matteo Dall’Amico
Wednesday, May 30, 12

60. Addio alla Criosfera
Questo è permafrost
53
Matteo Dall’Amico
Wednesday, May 30, 12

61. Addio alla Criosfera
Questo è permafrost !
Forse non lo si pensa spesso, ma anche il suolo può essere ghiacciato, sia che esso
contenga o non contenga acqua.
Si dice Permafrost quella parte di suolo che rimane al di sotto della temperatura di
0 gradi centigradi per più di due anni.
In Italia si trova alle quote più alte (sopra i 2500 m, generalmente)
Il cambiamento climatico tende a far diminuire il permafrost
54
Matteo Dall’Amico
Wednesday, May 30, 12

62. Addio alla Criosfera
Cambiamento Climatico
55
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

63. Addio alla Criosfera
La distribuzione areale attuale del permafrost
56
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

64. Addio alla Criosfera
Prima del Cambiamento Climatico
57
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

65. Addio alla Criosfera
Dopo il cambiamento climatico
Le foreste ubriache
58
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

66. Addio alla Criosfera
“Le foreste ubriache”
Source : http://permafrostcourses.org/index.php?option=com_content&task=view&id=6&Itemid=26
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

67. Addio alla Criosfera
Da non confondere
Il fenomeno delle foreste ubriache è dovuto anche all’azione del frost heave,
ovvero all’accumulo di ghiaccio sulla superficie, per vari effetti termodinamici
60
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

68. Addio alla Criosfera
Da non confondere
61
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

69. Addio alla Criosfera
Dopo il cambiamento climatico
Subsidenza
62
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

70. Addio alla Criosfera
Subsidenza causata dallo scioglimento del
permafrost
Source: (photo from USDA-NRCS by Joe Moore)
63
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

71. Addio alla Criosfera
CO2
Lo scioglimento del permafrost siberiano causa il rilascio di grandi quantità
di gas serra presedentemente sequestrati nel suolo 64
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

72. Addio alla Criosfera
In area Alpina
Strato attivo: in terre – cedimenti differenziali
geli-soliflusso
soil sleep- active detachment failure
debris flows-earth flows-mudflows
In rocce: rock slide e fall/toppling (sup)
In terre – criosollevamento
cedimenti differenziali
frane profonde
In rocce criosollevamento
frane profonde
65
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

73. Addio alla Criosfera
In area Alpina
Tra gli effetti indiretti delle variazioni dello spessore dello strato attivo
vi sono:
• Variazione del coefficiente di infiltrazione e, conseguente aumento
del deflusso superficiale;
• Variazione della stabilità del manto nevoso e conseguente
pericolosità da valanga
• Variazione del tipo di copertura vegetale e conseguente erosione
superficiale
66
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

74. Addio alla Criosfera
In area Alpina
• Colata detritica, 1987
67
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

75. Addio alla Criosfera
In area Alpina
Frana di roccia nella parete sud del M. Cervino in luogo soggetto a permafrost
68
(August 2003). Photo (L. Trucco)
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

76. Addio alla Criosfera
In area Alpina
Carrel Hut ( 3830 m a.s.l.). Dettaglio della superficie dopo un evento di frana.
Foto L. Trucco 69
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

77. Addio alla Criosfera
In area Alpina
• Frana di Val Pola
1987; 33 millioni of m3 ; 27
vittime
Incisione a 2200 m s.m.m.
Blocchi ghiacciati da 0.5 a 2 m3
furono trovati tra i massi
della colata
70
Mauro Guglielmin
Wednesday, May 30, 12

78. Una sola domanda
A causa del massiccio sfruttamento delle loro acque molte delle
maggiori vie d’acqua del pianeta (il Colorado, i fiumi Giallo e
Azzurro, il Nilo) almeno per una parte dell’anno non raggiungono
più il mare, causando impatti sulle risorse legate all’acqua di
intere nazioni: le risorse idriche per usi potabili o l’irrigazione; la
navigazione interna; la vita di ecosistemi di transizione che
richiedono acque dolci per la loro sopravvivienza; gli usi anche
ricreativi e paesaggisitici delle acque. Tutti questi temi di riducono
a una sola domanda, centrale per gli stati che si contendono le
risorse, per le future generazioni a nome delle quali parlano in tanti
(chissa con quale diritto) e per le mie tesi a ritroso:
Andrea Rinaldo - II governo dell’acqua, 2010
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

79. Una sola domanda
Andrea Rinaldo - II governo dell’acqua, 2010
A chi appartiene l’acqua, ammesso
che appartenga a qualcuno ?
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12

80. Grazie per l’attenzione!
G.Ulrici , 2000 ?
Riccardo Rigon
Wednesday, May 30, 12