In Toscana la temperatura media è aumentata di circa 1,6 °C nel periodo compreso tra il 1955 e il 2022 e l’aumento delle temperature ha interessato tutte le stagioni, con un significativo incremento delle ondate di calore in estate. Per comprendere meglio il fenomeno e le relazioni tra cambiamenti climatici e siccità, e quali sfide ci attendono, abbiamo rivolto alcune domande a Bernardo Gozzini, LaMMA.

Il 2022 è stato l'anno più caldo mai registrato in Italia da quando ci sono rilevazioni scientifiche, ovvero dalla seconda metà dell'Ottocento. La stagione estiva 2023 che tendenza sta mostrando in Italia?

Dopo aver affermato che giugno 2023 è stato il più caldo mai registrato a livello mondiale, Il servizio Copernicus Climate Change ha attestato che anche luglio 2023 è stato il più caldo in assoluto a livello mondiale e si chiude con un +0,72 °C rispetto al 1991-2000 e un +1,5 °C rispetto al clima calcolato nel periodo 1850-1900. Nell'immagine sottostante è evidenziato il valore della temperatura media nel mese di luglio.

Copernicus ha anche evidenziato come l’elemento più preoccupante sia stata la temperatura superficiale del mare ed in particolare dell’area orientale dell’Oceano Atlantico compresa fra il Golfo di Guinea e le isole Britanniche che ha fatto registrare un valore medio superiore di più di 1,05 °C rispetto alla norma climatica. Un dato mai raggiunto che risalta ancora di più se si pensa che il record precedente era del 2008 e 2010 con 0,5 °C di anomalia.
In Italia il mese di giugno dell'anno in corso non è stato particolarmente caldo, l’Istituto di Scienze, dell’Atmosfera e del Clima del CNR (CNR-ISAC) afferma che, nella classifica, ricopre l’unicesima posizione e fino ad ora il mese di giugno più caldo in assoluto è stato nell'anno 2003. Per luglio bisognerà aspettare le elaborazioni del CNR per poter fare una valutazione fra l’eccezionale ondata di caldo che ha colpito il Centro Sud e la forte instabilità che ha caratterizzato il Nord con fenomeni molto intensi, ma è molto probabile che il luglio 2023 sia tra i primi tre mesi più caldi.
Vediamo alcuni numeri che caratterizzano l'estate in Toscana. Il mese di giugno 2023 è stato decisamente più fresco di quello del 2022, per esempio, se consideriamo il numero di giorni con temperature massime superiori a 33 °C; nel 2022 erano stati diciasette (con una punta di 41 °C il 27 giugno, record per questo mese), mentre nel 2023 sono stati solo cinque. La media delle massime nel 2023 è stata di quasi 3 °C inferiore al 2022. Anche luglio 2023, rimane più fresco del 2022, la media delle massime nel 2022 fu di 36,3 °C, nel 2023 è stata di 34,6 °C. Inoltre il numero di giorni con temperature superiori a 36 °C, nel 2022 furono diciotto nel 2023 la metà, nove. In ogni caso luglio 2023 ha chiuso con un +1,8 °C rispetto al 1991-2000, piazzandosi al quinto posto nella classifica. La caratteristica del luglio 2023 è l'incremento delle temperature minime con un + 2,11 °C rispetto alle massime che hanno fatto registrare un +1,45°. Nell'immagine sottostante è rappresentata la temperatura media del mese di luglio nei quattro comuni toscani (Firenze, Arezzo, Grosseto, Pisa) dal 1955 al 2023.

L’aumento delle temperature osservato negli ultimi decenni è un fenomeno globale, che si caratterizza per l’entità e la rapidità con cui si sta manifestando. Che cosa sta succedendo nell’area mediterranea?

Anche il 2023 ha confermato come il bacino del Mediterraneo sia per il clima un hot spot, un’area dove si concentrano tutti i rischi climatici. Infatti l’area del Mediterraneo è conosciuta per essere una delle zone del mondo che si riscaldano più rapidamente soprattutto durante l'estate boreale. I dati mostrano un aumento delle temperature dell’aria maggiore del 20 % rispetto all’aumento delle temperature medie globali e questo aumento è maggiore in estate. Oltre alla temperatura dell’aria si sta riscaldando anche la temperatura superficiale del mare con un trend abbastanza evidente come si vede dalla figura sottostante che mostra le anomalie dal 1950 ad oggi calcolate sulla media climatica 1991-2020. Anche il mese di luglio 2023 mostra una incredibile anomalia nella temperatura superficiale del Mediterraneo.

Nella figura successiva, invece, viene riportata l’immagine del 24 luglio 2023 da satellite, pubblicata dal Copernicus Marine Service, dove sono evidenziate le zone che mostrano anomalie superiori anche ai 5 °C e in tutto il Mediterraneo non si vedono aree più fresche della norma.

Oltre all’aumento delle temperature, tutti gli scenari climatici indicano una riduzione delle precipitazioni, le stime parlano di precipitazioni che potrebbero diminuire del 4 % in media per ogni grado in più di riscaldamento climatico. Attualmente un segnale molto contenuto con una debole riduzione, che non è significativa dal punto di vista statistico, è stato evidenziato nella parte occidentale del bacino mentre sta aumentando la variabilità interannuale con anni molto piovosi ai quali si contrappongono anni siccitosi. Infatti un ulteriore elemento che sta caratterizzando l’area è la ricorrenza di sempre più persistenti siccità durante le quali il deficit pluviometrico viene inoltre esacerbato dall’aumento dell’evaporazione dovuta alle alte temperature portando ad un ulteriore riduzione della disponibilità idrica.
Lo stress idrico e termico rende la vegetazione un ottimo combustibile per gli incendi che caratterizzano le estati mediterranee. Gli incendi aumentano anche nelle altre stagioni, ad esempio in inverno, e determinano, oltre ad una perdita del patrimonio boschivo, il rilascio della anidride carbonica immagazzinata nel legno dell’albero. Il rimboschimento, una delle operazioni di mitigazione più importanti per assorbire anidride carbonica, deve essere sempre accompagnato da quelle operazioni di selvicoltura necessarie per tenere pulito il sottobosco e creare quelle fasce parafuoco. Queste pratiche permettono un maggior controllo dell’incendio riducendo la sua propagazione e di conseguenza il rilascio della CO₂.

Se a livello planetario la temperatura media è aumentata di 1,1 °C in 140 anni, qual è stato l’incremento in Italia. E qual è il trend in Toscana nell’ultimo decennio?

L’incremento in Europa ed Italia è superiore a quello planetario con un circa 2 °C in 140 anni, secondo il “Il clima in Italia nel 2022” il tasso di incremento in Italia è di circa 0,4 °C ogni 10 anni calcolato sul periodo 1991-2020, quindi un periodo che già risente del cambiamento climatico in atto.

La Toscana ovviamente non sfugge a questo trend, mostrando un aumento della temperatura media, tra il 1955 e il 2022, di circa 1,6 °C. L’aumento delle temperature in Toscana ha interessato tutte le stagioni, risultando però molto più marcato in estate (+2,9 °C oggi rispetto alle estati degli anni ‘50). Gli aumenti di temperatura registrati in primavera e in autunno (+1,5 °C) sono in linea con quello annuale. Nella stagione invernale il riscaldamento è meno evidente nelle zone di pianura (+0,8 °C); più marcato invece in quelle di montagna (+1,8 °C).
Inoltre, in Toscana abbiamo avuto un significativo incremento delle ondate di calore in estate (giugno-agosto) e dei giorni classificati come “molto caldi” (con temperatura molto sopra la media) anche al di fuori dei tre mesi estivi. Le ondate di calore estive sono triplicate negli ultimi 20 anni rispetto alle decadi precedenti, mentre i giorni “molto caldi” al di fuori del trimestre estivo, sono raddoppiati dal 1955 ad oggi.

Quali potranno essere le conseguenze in Toscana?

È evidente quindi che, anche nelle stagioni più fresche, i giorni con temperatura molto superiore alla norma siano diventati più numerosi rispetto al passato, con conseguenze spesso negative. Tra queste, si segnalano variazioni nelle fasi di sviluppo delle piante (ad esempio fioriture anticipate), impatto sui cicli stagionali delle specie animali, riduzione della risorsa idrica per la maggior evaporazione e ripercussione negativa sulle attività ricreative e sportive invernali. Sull’intero periodo, 1955-2022, non si registrano variazioni delle piogge cumulate annuali in Toscana, se non una lieve diminuzione.
A livello stagionale è significativa la diminuzione delle precipitazioni in primavera (-21%) ed in estate (-26%). In inverno, rispetto a 70 anni fa, oggi cade circa l’8% di pioggia in meno, mentre in autunno piovono gli stessi millimetri che in passato. Va specificato che il calo estivo, seppur importante, ha un impatto ridotto sul totale annuo in quanto questa stagione è notoriamente secca, mentre il contributo della riduzione primaverile sul totale annuo è decisamente più rilevante. L’autunno, con una variazione positiva del 3%, attenua in parte la riduzione annua in quanto stagione ricca di piogge.
In alcune zone della Toscana, quali la costa centro-settentrionale e le province di Siena e Arezzo, si registrano anche aumenti significativi degli eventi estremi di precipitazione (superiori al 95 percentile giornaliero), come riportato nella tabella sottostante che mostra la variazione % delle piogge e del numero dei giorni di pioggia nel periodo 1955-2022 (i caratteri in grassetto si riferiscono ai trend statisticamente significativi).

La siccità sta creando, seppur in misura minore rispetto al nord d’Italia, problemi anche in Toscana. Qual è la relazione tra siccità e cambiamenti climatici e quali gli interventi per ridurre le situazioni più critiche legate alla siccità ?

Nel 2022 la siccità ha colpito anche la nostra regione ed in particolare il Nord-Ovest. Le Apuane sono una delle zone più piovose d’Italia e di Europa, ci sono stazioni che registrano 2.400 mm l’anno come media climatica. Il 2022 si è chiuso con -30% di precipitazione su tutto il Nord-Ovest, un dato abbastanza preoccupante in quanto riguarda un’area che non aveva mai mostrato problemi di questo tipo. A livello regionale il deficit di precipitazione nel 2022 è stato di -12% con l’area meridionale (Grosseto e basso senese) che ha chiuso l’anno in leggerissimo surplus grazie ad un settembre particolarmente piovoso con circa 200 mm quando normalmente piove fra i 60 ed i 70 mm confermando il trend verso eventi di tanta acqua in meno tempo.
Per avere un quadro sulla siccità e sull’effettiva disponibilità idrica in Toscana è stato elaborato l’indice Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (di seguito SPEI) tra il 1991 e il 2022. L’indicatore SPEI risulta molto utile nell’identificare anni piovosi e siccitosi in quanto tiene conto non soltanto della precipitazione, ma anche dell’evaporazione legata all’andamento termico. I trend elaborati mostrano principalmente una tendenza verso la riduzione dell’indice SPEI sulle province centro-settentrionali, quindi una contrazione, seppur modesta, della risorsa idrica disponibile a livello regionale.

A Firenze e Vallombrosa, ad esempio, dal 2005 al 2022, si sono registrati sei anni con siccità “moderata” o “severa”. Al sud non si riscontrano particolari trend dell’indice SPEI mentre è abbastanza evidente un deciso aumento della variabilità interannuale (di anno in anno) negli ultimi 15-20 anni. Quindi si alternano, più spesso di prima, anni o periodi con forte carenza idrica ad anni o periodi con forte disponibilità idrica. A livello regionale questa variabilità è aumentata di quasi il 50% in trenta anni. Dobbiamo quindi imparare a trattenere l’acqua quando questa arriva in grandi quantità in tempi brevi così da avere la risorsa disponibile negli anni siccitosi e questo dovrebbe avvenire non solo attraverso nuovi invasi ma anche sviluppando tecnologie di ricarica artificiale delle falde perché queste ultime rappresentano la forma migliore di immagazzinamento dell’acqua non subendo la radiazione solare diretta.

In che misura le previsioni metereologiche possono aiutarci nello sviluppare la resilienza ai fenomeni estremi?

L’aumento della frequenza ma soprattutto dell’intensità degli eventi estremi pone una nuova sfida al mondo della ricerca che deve adeguarsi migliorando l’affidabilità della previsione degli stessi, elemento importante di adattamento e di resilienza al clima che cambia. I modelli meteo si sono sempre più evoluti, riescono a descrivere e prevedere gli ingredienti per l’innesco e lo sviluppo di fenomeni temporaleschi dando anche indicazioni sulla forza e la persistenza. Ancora oggi hanno problemi nella localizzazione e temporizzazione di questi fenomeni spesso molto localizzati costringendo a allerte su ampie aree del territorio. Un nuovo paradigma potrebbe essere rappresentato dalle previsioni probabilistiche. Un concetto nuovo, abbastanza complesso, di non facile comunicazione ma che potrebbe rappresentare una possibile soluzione.
Il monitoraggio rimane l’elemento essenziale per individuare l’area interessata dai fenomeni intensi quali i temporale e poterne valutare l’evoluzione nelle prossime ore, in questi casi ci aiutano radar meteo, stazioni a terra, satellite, la rete di rilevamento dei fulmini ed in futuro l’intelligenza artificiale potrebbe dare un grande contributo.
Le ondate di calore e le ondate di freddo sono prevedibili con qualche giorno di anticipo, con un’alta affidabilità.

Qual è il clima futuro atteso per la Toscana in relazione ai cambiamenti climatici di natura antropica, in relazione agli scenari dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)?

Alla luce dei dati disponibili, possiamo affermare che il recente cambiamento climatico in Toscana non si limita al solo aumento delle temperature, ma va a modificare significativamente anche la distribuzione e la stagionalità delle piogge. La tendenza alla maggior frequenza ed intensità delle fasi anticicloniche soprattutto in primavera e in estate e l’aumento dei giorni molto caldi anche in autunno e in inverno, sta portando ad una riduzione della risorsa idrica disponibile. A questo si aggiunge un marcato incremento nell’alternanza tra anni o periodi molto piovosi e anni o periodi molto secchi, con questi ultimi che stanno aumentando in frequenza sulle province centro-settentrionali. Un andamento in linea con le proiezioni future fornite negli anni dai principali enti, tra cui l’IPCC e il CMCC, che per i prossimi decenni, indicano un acuirsi delle variazioni termo-pluviometriche qui descritte persino negli scenari più ottimistici. Secondo questi scenari bisogna aspettarci temperature in ulteriore aumento e fasi siccitose sempre più frequenti, alternate a brevi periodi con intense precipitazioni. Una delle sfide più importanti sarà quindi quella di raccogliere più risorsa idrica possibile durante le fasi piovose e gestirla al meglio durante i periodi caldi e siccitosi.