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Hai chiesto: La Grande Muraglia verde può fermare l’espansione del Sahara?

“You Asked” è una serie in cui gli esperti dell’Earth Institute affrontano le domande dei lettori su scienza e sostenibilità. In onore della Settimana del clima di New York e della Covering Climate Now initiative, passeremo le prossime settimane concentrandoci sulle vostre domande sui cambiamenti climatici.

Le seguenti domande sono state inviate attraverso la nostra pagina Instagram da due dei nostri follower. Le risposte sono fornite da Alessandra Giannini.

Alessandra Giannini è una scienziata del clima presso l’International Research Institute for Climate and Society all’interno dell’Earth Institute della Columbia University. Ha fatto ricerche sulla siccità in Africa.

La Grande Muraglia Verde africana è l’unico modo naturale per impedire un’ulteriore espansione del Sahara nel resto dell’Africa?

Prima di tutto, il Sahara non si sta espandendo nel resto dell’Africa. La siccità nel Sahel negli anni ’70 e’ 80 ha fatto sembrare che il deserto si stesse espandendo, perché la riduzione delle precipitazioni al margine del deserto (il Sahel) ha causato una riduzione della vegetazione. Tuttavia, dall’avvento delle osservazioni satellitari della copertura terrestre nei primi anni 1980, sappiamo che quanto a nord nella vegetazione del deserto cresce dipende da quanto piove ai margini del deserto. Quanto piove nel Sahel da decenni a secoli è controllato principalmente da influenze su larga scala, come le temperature degli oceani globali, non da quanta vegetazione c’è.

La Grande Muraglia Verde — un progetto che mira a piantare un vasto muro di alberi in tutto il Nord Africa — non può impedire un’espansione del Sahara. Né piantare alberi nelle regioni semi-aride può in generale aumentare le precipitazioni.

Il Sahara è un deserto perché riceve precipitazioni trascurabili. Riceve poca pioggia a causa di dove si trova. Climatologicamente, i deserti sono dove sono-circa 30 gradi nord e sud in entrambi gli emisferi-a causa dei modelli di circolazione nell’atmosfera. L’aria calda e umida sale vicino all’equatore, quindi raffredda e condensa la sua umidità, che cade come pioggia o neve. Pertanto le regioni equatoriali sono caratterizzate da ecosistemi molto umidi, come le foreste pluviali. Questa stessa aria in seguito scende sopra il Sahara, ma sfortunatamente, l’aria che affonda non può portare alla pioggia, e la maggior parte della sua umidità è comunque esaurita. La latitudine del moto di affondamento è in gran parte determinata dalla velocità di rotazione della terra attorno al suo asse.

Su scale temporali paleoclimatiche (da migliaia a centinaia di migliaia di anni), l’estensione dei deserti può variare a seconda delle variazioni nella quantità di radiazione solare che raggiunge la Terra. Questo dipende, in parte, dai cambiamenti nell’orbita terrestre. Il Sahara era “verde” tra 11.000 e 5.000 anni fa. Variazioni nella radiazione solare possono guidare una maggiore penetrazione poleward dei sistemi monsonici, e di conseguenza aumentare le precipitazioni al bordo equatore-ward del deserto.

Detto questo, ci sono prove che la copertura vegetale — in particolare gli agricoltori che utilizzano tecniche agro-forestali e di conservazione del suolo e dell’acqua — può essere una misura benefica per adattarsi ai cambiamenti climatici. Per agro-silvicoltura intendo non tanto piantare filari di alberi, ma piuttosto integrare alberi e arbusti nelle normali pratiche agricole. Gli agricoltori scelgono quali alberi consentire di crescere nei loro campi-in genere alberi che aumentano l’assorbimento di nutrienti nei terreni e / o forniscono ulteriori input nutrizionali a persone e animali.

Piantare alberi è utile perché l’indicazione dalle osservazioni meteorologiche è che il cambiamento climatico nel Sahel potrebbe assumere la forma di piogge meno frequenti, ma più intense. Le tecniche sopra menzionate possono utilizzare la pioggia in modo più efficiente, riducendo il deflusso e aumentando l’infiltrazione d’acqua nel terreno, che ricarica le falde acquifere. Ma dal momento che i deserti sono definiti dalla loro quantità di pioggia, non dallo stoccaggio dell’acqua, alla fine non può fermare la desertificazione.

Recentemente ho letto che l’imboschimento nel Sahara abbasserebbe l’albedo della Terra in una misura che renderebbe l’imboschimento in realtà peggiorare il problema. Questa previsione è accurata?

Se ho capito bene, la preoccupazione qui è che piantare alberi nel deserto causerebbe una riduzione dell’albedo (cioè della quantità di radiazione solare che viene riflessa nello spazio), che potrebbe causare più energia assorbita dalla Terra, aumentando così il riscaldamento. Mentre questo può essere una preoccupazione ben fondata di per sé, il sistema climatico è più complicato di così. Considerare questo singolo effetto in isolamento non è sufficiente per rispondere alla domanda.

In definitiva, ciò che conta è se questa quantità aggiuntiva di energia assorbita dalla superficie terrestre possa trovare la sua via d’uscita dal sistema climatico terrestre. Non solo fuori dalla superficie e nell’atmosfera, ma anche fuori dall’atmosfera e di nuovo nello spazio.

La luce solare (radiazione solare) che arriva sulla Terra è a sinistra, in giallo. La radiazione a onde lunghe (terrestre) che si allontana dalla Terra è sulla destra, in beige. (Immagine: K. Trenberth, J. Fasullo, e J. Kiehl)

Una volta assorbita dalla superficie, l’energia può essere emessa nell’atmosfera attraverso diversi processi, tra cui:

• Come ” radiazione terrestre “(etichettato” radiazione di superficie ” nell’immagine). La terra, come il corpo umano e qualsiasi corpo con una temperatura superiore allo zero assoluto, emette radiazioni.
• Attraverso la conduzione, o stretto contatto con l’atmosfera (etichettato “termiche” nell’immagine).
• Come “calore latente” o “evapo-traspirazione” nell’immagine, ovvero l’energia utilizzata per far evaporare l’acqua dalla superficie.

Una volta nell’atmosfera, se l’energia viene emessa nello spazio sarà probabilmente determinata principalmente dalle nuvole: spesse o sottili, vicino alla superficie o in alto, ognuna avrà un effetto diverso. Inoltre, le nuvole dipendono dalla circolazione atmosferica globale, cioè dalla direzione e dalla forza dei venti, dalla posizione delle piogge, ecc. Pertanto, in definitiva, il destino di questa energia aggiuntiva assorbita in superficie a causa di una riduzione di albedo locale non dipenderà solo dall’aumento locale della copertura degli alberi, o dalle condizioni locali, ma da come queste condizioni possono influenzare e a loro volta essere influenzate da fenomeni globali.

Le immagini qui sotto mostrano alcuni esempi di conservazione del suolo e dell’acqua nel Sahel. Li ho portati nel villaggio di Abraha Atsbeha, nella regione del Tigray nell’Etiopia settentrionale, e testimoniano una notevole riconversione ambientale per un villaggio che è stato quasi abbandonato circa 30 anni fa!

Certo, queste sono piccole caratteristiche, ma se strizzi gli occhi, vedrai file nei campi: queste sono file di fosse rettangolari, profonde circa 1 metro, dove l’acqua si raccoglie durante le piogge e si infiltra lentamente nella falda freatica. Foto: Alessandra Giannini

Una diga di controllo per ridurre downslope run-off. Foto: Alessandra Giannini

Un pozzo con una pompa a mano — la falda freatica è così vicina alla superficie che l’acqua gocciola anche senza pompare! Foto: Alessandra Giannini

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