Perché un pianeta che si scalda può gelare

C’è chi, davanti a una nevicata eccezionale come quella recente in Kamčatka, con metri e metri di neve caduti in pochi giorni, commenta soddisfatto: «Altro che riscaldamento globale». È una reazione comprensibile, ma nasce da un equivoco profondo: confondere il clima con il tempo atmosferico e scambiare un episodio locale per una smentita di un fenomeno globale, e, ancora prima, non avere chiaro cosa siano davvero calore e temperatura.

Partiamo dal principio.

Il calore non è la temperatura. Il calore è una forma di energia. Può far aumentare la temperatura, certo, ma non è obbligato a farlo. Può trasformarsi in movimento, in cambiamenti di stato, in correnti d’aria o d’acqua. È un po’ come versare un litro d’acqua in una bacinella larga e poi in una bottiglia stretta: la quantità è la stessa, ma il livello che raggiunge è completamente diverso. L’energia funziona allo stesso modo: a parità di calore, materiali diversi reagiscono in modo diverso.

L’acqua del mare, per esempio, è lenta a scaldarsi e lenta a raffreddarsi. Durante una giornata estiva assorbe calore dal Sole senza aumentare molto la sua temperatura, ma la notte lo restituisce con una lentezza quasi ostinata. È per questo che fare il bagno a mezzanotte, in estate, significa entrare in un’acqua ancora tiepida, mentre l’aria sopra la spiaggia si è già raffreddata. L’acqua ha una sorta di “memoria termica” molto più lunga dell’aria. E questo dettaglio, che tutti abbiamo sperimentato almeno una volta, è uno dei mattoni fondamentali del clima terrestre.

Ma il calore accumulato nell’oceano non resta fermo. Può essere trasferito all’atmosfera, non solo lentamente, ma anche in modo violento e concentrato. Questo si vede in modo ancora più evidente nei grandi sistemi atmosferici, come gli uragani. Quando l’oceano è molto caldo, evapora enormi quantità di acqua e l’aria calda e umida tende a salire. Salendo, si espande e si raffredda, lasciando spazio ad altra aria che arriva dal basso. Questo continuo movimento verticale è un potente meccanismo di trasporto del calore dall’oceano verso l’atmosfera.

Poiché la Terra ruota, questi grandi flussi d’aria non si muovono in linea retta, ma vengono deviati e organizzati in una rotazione su scala enorme. L’energia non si distribuisce in modo uniforme: al centro del sistema l’aria scende lentamente e le condizioni sono relativamente più stabili, mentre tutt’intorno l’aria sale con violenza, si raffredda rapidamente e genera piogge intense e forti venti. Ancora una volta, molto calore non significa temperature ovunque più alte, ma movimenti più forti e contrasti più marcati.

Finora abbiamo parlato di calore, di energia che entra ed esce dai sistemi. La temperatura, però, è un concetto diverso: non misura quanta energia totale c’è in un sistema, ma quanto sono agitate in media le sue particelle. È una fotografia del movimento microscopico, non del “contenuto” complessivo di energia. Per questo due oggetti alla stessa temperatura possono contenere quantità di energia molto diverse. Un secchio d’acqua tiepida contiene molta più energia di una tazzina d’acqua alla stessa temperatura, anche se il termometro segna lo stesso valore.

Ma c’è un altro aspetto, altrettanto importante, che spesso confondiamo con la temperatura: quanto facilmente quell’energia riesce a spostarsi. Non tutti i materiali lasciano passare il calore allo stesso modo. Alcuni lo trasmettono rapidamente, altri lo trattengono, lo rallentano, lo “frenano”.

È qui che entra in gioco l’esperienza più comune di tutte: il cucchiaio nella pentola. Se lasci un cucchiaio di metallo nell’acqua che bolle, dopo pochi istanti non puoi più toccarlo. Se fai la stessa cosa con un cucchiaio di legno, resta maneggiabile molto più a lungo. Non perché il legno sia freddo o il metallo sia più caldo, ma perché il metallo è una specie di autostrada per il calore, mentre il legno è una strada sterrata piena di curve. L’energia passa, ma molto più lentamente.

Questo porta a un punto che spesso sorprende: calore e temperatura possono perfino andare in direzioni opposte. Se ti trovassi nello spazio, immerso in un plasma a migliaia di gradi ma estremamente rarefatto, potresti congelare. Le particelle sarebbero velocissime, quindi la temperatura sarebbe altissima, ma così poche da non riuscire a trasferirti abbastanza energia. Nel frattempo tu perderesti calore verso il vuoto circostante. Alta temperatura, ma raffreddamento. Sembra un paradosso, ma è solo fisica.

Ora immaginiamo il clima come ciò che realmente è: un sistema enorme e complesso fatto di aria, acqua, ghiaccio, rocce, suolo, vegetazione. Ognuno di questi elementi assorbe, conserva e trasmette calore in modo diverso e con tempi diversi. Il calore non resta fermo: si muove per contatto diretto, per movimento di masse d’aria e d’acqua, per irraggiamento. È lo stesso motivo per cui l’acqua che bolle non sta mai ferma: le turbolenze che vediamo nella pentola sono energia che si redistribuisce. Il clima assomiglia a quella pentola, solo infinitamente più grande e molto più complessa.

Ed eccoci alla domanda chiave: perché in un pianeta che si scalda possono verificarsi eventi di freddo estremo?

Immagina il mare in una giornata senza vento. Onde basse, creste modeste, ma anche avvallamenti poco profondi. Ora aumenta l’energia del sistema: arriva una tempesta. Le onde diventano altissime, ma allo stesso tempo le “valli” tra un’onda e l’altra diventano molto più profonde. Più energia non significa un mare uniformemente più alto, ma un mare molto più agitato.

Lo stesso accade al clima. Quando l’energia complessiva del sistema aumenta, la temperatura media sale, ma aumentano anche le oscillazioni, le turbolenze, gli scambi violenti tra masse d’aria calda e fredda. Questo può portare a ondate di caldo estremo, ma anche a irruzioni di freddo intense e localizzate, come nevicate eccezionali in aree che non ce le aspetteremmo. Il clima diventa più “nervoso”, meno stabile.

A questo si aggiungono i meccanismi di retroazione, cioè processi che non si limitano a seguire il cambiamento, ma lo amplificano. Il permafrost siberiano che si scioglie libera metano, un gas che trattiene il calore molto più della CO₂. I ghiacci che si ritirano lasciano scoperto terreno scuro o acqua, che assorbono più energia solare rispetto alle superfici bianche. Meno ghiaccio significa più assorbimento di calore, che porta a meno ghiaccio ancora. È una spirale che si autoalimenta.

E tutto questo rende il sistema climatico incredibilmente difficile da prevedere nel dettaglio. Come l’acqua che bolle prima in montagna che al mare, perché la pressione cambia, piccoli fattori locali possono produrre effetti molto diversi. Ma la complessità non è un argomento contro il riscaldamento globale. Al contrario: è esattamente ciò che lo rende pericoloso.

Il punto fondamentale è questo: una nevicata eccezionale non smentisce il riscaldamento globale, così come una giornata fresca non nega l’estate. Il clima non è ciò che succede oggi fuori dalla finestra, ma la tendenza di lungo periodo di un sistema enorme, energetico e interconnesso. E quando a un sistema del genere aggiungi energia, non lo rendi più gentile. Lo rendi più estremo.