Mediterraneo rovente

In questi giorni si parla molto del fatto che il Mediterraneo sia più caldo di quanto lo sia stato in passato. Ma cosa significa esattamente dire che il mare è “più caldo del normale”? E quali potrebbero essere le conseguenze?

Prima di affrontare la questione, bisogna chiarire un paio di concetti, soprattutto per chi ha poca dimestichezza con la fisica. Il primo è la differenza tra calore e temperatura.

Il calore è una forma di energia. Pensate a un’automobile che sfreccia a 200 chilometri orari in autostrada: possiede una certa energia cinetica. Oppure a una roccia sollevata in alto da una gru: possiede energia potenziale. Un altro esempio è l’energia immagazzinata in una batteria.

Si tratta di forme diverse della stessa grandezza fisica: l’energia. Una delle caratteristiche dell’energia è che può trasformarsi da una forma all’altra. L’energia contenuta nelle batterie di un’auto elettrica può trasformarsi in energia cinetica e mettere in movimento il veicolo. L’energia potenziale della roccia si trasforma in energia cinetica se la roccia viene lasciata cadere. Una batteria può anche riscaldarsi, trasformando una parte della propria energia in calore.

E la temperatura? La temperatura non è una forma di energia. È una misura dello stato termico di un corpo e, più precisamente, è legata al movimento medio delle particelle che lo compongono. In generale, più velocemente si muovono e vibrano queste particelle, più alta è la temperatura.

Per capire la differenza, possiamo fare un esempio. Immaginiamo che un litro d’acqua rappresenti una certa quantità di energia. Se versiamo quell’acqua in una bacinella larga e piatta, il livello sarà alto solo pochi centimetri. Se invece la versiamo in una bottiglia stretta e alta, il livello potrà raggiungere alcune decine di centimetri. La quantità d’acqua è la stessa, ma il livello raggiunto è diverso perché cambia il contenitore.

Allo stesso modo, la stessa quantità di calore può produrre aumenti di temperatura diversi a seconda del materiale che la riceve, della sua massa e della sua capacità di assorbire energia. Una piccola quantità di metallo può raggiungere rapidamente una temperatura elevata, mentre una grande quantità d’acqua richiede molta più energia per scaldarsi della stessa quantità di gradi.

È importante anche non confondere la temperatura con la quantità complessiva di calore contenuta in un corpo. Una tazza d’acqua a 80 gradi ha una temperatura molto più alta di una piscina a 25 gradi. La piscina, però, contiene complessivamente molta più energia termica, semplicemente perché contiene una massa d’acqua enormemente maggiore.

Questa distinzione è fondamentale quando si parla del Mediterraneo. Un aumento medio di uno o due gradi può sembrare modesto, ma riguarda una massa d’acqua molto grande. Per capire davvero che cosa significhi, non basta quindi osservare la temperatura: bisogna stimare quanta energia termica aggiuntiva sia necessaria per produrre quell’aumento.

Facciamo un paio di calcoli. Mi scuso se devo usare un po’ di matematica, ma parlare di queste cose solo sul piano qualitativo non funziona. Bisogna capirne gli aspetti quantitativi.

Consideriamo per prima cosa la superficie del Mar Mediterraneo: sono circa 2,5 milioni di chilometri quadrati. Espressa in metri quadrati, corrisponde a circa 2.512 miliardi di metri quadrati.

Durante l’estate, il Sole riscalda soprattutto lo strato superficiale del mare. Nei primi metri la temperatura è relativamente uniforme, mentre più in profondità inizia una zona chiamata termoclino, nella quale la temperatura diminuisce rapidamente. In pratica, c’è uno strato caldo e, sotto, l’acqua è più fredda.

La profondità del termoclino non è uguale in ogni punto del Mediterraneo e varia in base alla stagione, al vento e alle correnti. Per costruire una stima semplice, possiamo considerare uno strato superficiale di 20 metri.

Moltiplicando la superficie del Mediterraneo per questa profondità si ottiene un volume di circa 50.240 miliardi di metri cubi d’acqua. Questa è la quantità d’acqua che d’estate viene riscaldata dal Sole e immagazzina una certa quantità di energia termica.

In alcune aree del Mediterraneo sono state registrate anomalie locali molto elevate, anche vicine a 8 gradi sopra la media stagionale. Questo valore non può però essere applicato all’intero bacino, perché riguarda zone specifiche e periodi limitati. Per il nostro calcolo, abbiamo quindi utilizzato un’ipotesi più prudente: una temperatura media dello strato superficiale superiore di 2 gradi rispetto alla norma.

Anche questa è una semplificazione. Nella realtà, l’aumento di temperatura non è uniforme in tutto il Mediterraneo e non è necessariamente identico a ogni profondità. Il calcolo serve quindi a stimare un ordine di grandezza, non a fornire una misura esatta. Il valore ottenuto dipende dalle ipotesi adottate e deve essere letto come una stima indicativa.

Attenzione, però: non stiamo calcolando l’energia termica che in questo momento — ovvero a luglio 2026 — è immagazzinata nel Mediterraneo, ma quella in eccesso rispetto al passato, ovvero quanto calore in più c’è in questo momento nei nostri mari rispetto a cinque, dieci o vent’anni fa.

E adesso qualche formula di fisica sarà necessaria, ma vi prometto che cercherò di essere il più chiaro e semplice possibile. Vediamo come si calcola l’energia termica.

Per aumentare la temperatura di una sostanza è necessario fornirle energia. La quantità richiesta dipende da tre elementi: quanta sostanza devo scaldare, ovvero la sua massa; quanto è capace di trattenere il calore, ovvero la sua capacità termica; di quanto la scalderò, ovvero l’aumento di temperatura.

Non penso abbiate problemi a comprendere il primo e il terzo concetto, ovvero quanta sostanza devo scaldare e di quanto. Spendiamo due parole sul secondo, che forse non è noto a tutti. Cos’è la capacità termica di una sostanza? Immaginate di riempire un contenitore d’acqua. Se è una vaschetta, ci metto poco a riempirla tutta in una volta, ma se è una bottiglia con il collo stretto, ci vorrà un po’ di tempo. Stessa cosa per svuotarla: se è una vaschetta, la ribalto e si svuota tutta di un colpo; con una bottiglia ci metto di più.

Lo stesso vale per la capacità termica: se una sostanza impiega molto tempo a scaldarsi e a raffreddarsi, vuol dire che ha un’elevata capacità termica, come la bottiglia con il collo stretto; altrimenti, che è bassa, come la vaschetta larga.

L’acqua ha una capacità termica molto elevata, come sa bene chiunque abbia fatto d’estate il bagno a mezzanotte. L’acqua scaldata durante il giorno trattiene il calore e quindi di notte è ancora piacevolmente tiepida. Questo significa, tuttavia, che per aumentare la sua temperatura è necessaria molta energia.

Il volume che abbiamo calcolato, pari a circa 50.240 miliardi di metri cubi, ha una massa di circa 51,5 milioni di miliardi di chilogrammi. Per aumentare di 2 gradi la temperatura di questa massa d’acqua servono circa 411 miliardi di miliardi di joule. Probabilmente questo numero a voi non dirà nulla. I joule sono solo un modo di misurare l’energia, qualsiasi tipo di energia. Un po’ come usiamo il metro per le lunghezze o i chilogrammi per il peso. Ma quanti sono davvero 4,11 × 10²⁰ joule, come si scriverebbe in notazione scientifica?

Proviamo a esprimerli in un’unità che forse vi è più familiare, ovvero 114.000 terawattora. Questa è l’energia termica aggiuntiva contenuta nello strato superficiale del Mediterraneo rispetto a una situazione nella quale la temperatura fosse inferiore di 2 gradi.

Anche così, però, resta solo un numero. Non rende l’idea dell’enorme quantità di energia che rappresenta. Per dare un riferimento, il consumo finale annuo di energia dell’Unione europea è di circa 10.500 terawattora. Parliamo dell’energia complessiva utilizzata in un intero anno dalle famiglie, dai trasporti, dalle industrie e dai servizi di tutte e 27 le nazioni dell’UE.

Se ora confrontiamo i due valori, ovvero i circa 114.000 terawattora dell’energia termica in eccesso stimata nel Mediterraneo e i circa 10.500 terawattora del consumo finale annuo dell’Unione europea, vediamo che il rapporto è di circa 11 a 1.

In base alle ipotesi utilizzate, il calore aggiuntivo contenuto nei primi 20 metri del Mediterraneo equivale quindi, dal punto di vista puramente energetico, a circa undici anni di consumi finali dell’intera Unione europea. Non significa che tutto questo calore si sia accumulato esclusivamente negli ultimi mesi, ma che questa è la quantità di energia in più associata, nel nostro modello semplificato, a una temperatura media superiore di 2 gradi rispetto al valore di riferimento.

Questo confronto non significa che quell’energia possa essere recuperata e utilizzata. Magari fosse possibile. Non voglio entrare nel merito, perché a questo punto dovremmo tirare in ballo le leggi della termodinamica, ma il calore è una brutta bestia, ovvero è una delle forme di energia più difficili da convertire in altre forme più facili da utilizzare per noi.

Di fatto, quel calore è distribuito in un volume enorme, a una temperatura relativamente bassa e con differenze limitate rispetto all’ambiente circostante. La sua trasformazione in energia elettrica sarebbe tecnicamente molto difficile e poco efficiente.

Il confronto serve soltanto a rendere comprensibile la quantità di energia necessaria per aumentare di 2 gradi la temperatura di una massa d’acqua così grande. Resta il fatto che quell’enorme quantità di energia è lì, immagazzinata come in una grande batteria, pronta per essere reimmessa nell’atmosfera. Ed è qui il problema.

Che cosa accadrà, quindi, a tutto questo calore quando, con la fine dell’estate, la temperatura dell’aria inizierà a diminuire?

Abbiamo detto che il Mediterraneo si comporta come un’enorme riserva di energia termica. Quando sopra il mare arriverà aria più fresca, il calore inizierà a passare dall’acqua all’atmosfera. Una parte riscalderà direttamente l’aria a contatto con la superficie; un’altra parte verrà utilizzata per far evaporare l’acqua.

L’evaporazione, infatti, richiede energia. È ciò che osserviamo quando scaldiamo una pentola: per trasformarsi in vapore, l’acqua deve assorbire calore. Nel Mediterraneo avviene lo stesso processo su una superficie di oltre due milioni e mezzo di chilometri quadrati. Il mare trasferisce così all’atmosfera sia umidità sia energia.

Quando quest’aria calda e umida incontra una massa d’aria più fredda, una perturbazione oppure una catena montuosa, viene spinta verso l’alto. Salendo, incontra pressioni più basse, si espande e si raffredda. Il vapore acqueo comincia allora a condensare in minuscole gocce, formando le nubi e, successivamente, le precipitazioni.

Durante la condensazione accade un passaggio fondamentale: l’energia assorbita dall’acqua durante l’evaporazione viene liberata nell’atmosfera. Questa energia mantiene l’aria più calda e leggera rispetto a quella circostante e la spinge a continuare la propria risalita. Si rafforzano così le correnti ascendenti che alimentano le nubi temporalesche.

Se il sistema atmosferico è abbastanza organizzato, una parte dell’energia termica viene trasformata anche in movimento dell’aria: aumentano la circolazione, le correnti interne alla perturbazione e, in alcuni casi, la velocità dei venti. Solo una frazione del calore diventa direttamente energia cinetica, ma è sufficiente a contribuire all’intensificazione del sistema.

Le perturbazioni, le depressioni e gli incontri tra masse d’aria continueranno a verificarsi come hanno sempre fatto. Ora, però, possono attraversare un mare capace di fornire più calore e più vapore acqueo. Gli stessi meccanismi atmosferici dispongono quindi di una quantità maggiore di energia con cui svilupparsi.

Il risultato può essere una maggiore intensità delle precipitazioni, perché nelle nubi è disponibile più acqua; correnti ascendenti più forti, perché durante la condensazione viene liberata più energia; e venti più intensi, perché il sistema atmosferico può sviluppare una circolazione più vigorosa. Il riscaldamento e la maggiore disponibilità di umidità contribuiscono infatti a rendere più intense le precipitazioni estreme quando questi eventi si verificano.

Gli effetti possono estendersi ben oltre le coste. Una perturbazione organizzata può trasportare verso l’interno il vapore acqueo e l’energia raccolti sopra il mare. Quando l’aria raggiunge le catene montuose, viene nuovamente costretta a salire, si raffredda e scarica altra pioggia. È così che eventi alimentati dal Mediterraneo possono produrre precipitazioni intense, raffiche e temporali anche a centinaia di chilometri dalla costa.

Lo stesso calore può contribuire ad alimentare depressioni profonde, linee temporalesche e cicloni mediterranei. Questi sistemi possono mantenere la propria organizzazione anche dopo aver raggiunto la terraferma, soprattutto quando continuano a ricevere aria calda e umida dai venti provenienti dal mare. Nel Mediterraneo, gli scambi di calore e umidità con la superficie marina sono già riconosciuti come un fattore capace di accentuare gli episodi autunnali di pioggia intensa e le conseguenti alluvioni.

Il riscaldamento del Mediterraneo produce conseguenze già mentre avviene. Le ondate di calore marine sottopongono a forte stress coralli, gorgonie, spugne, alghe e praterie di Posidonia; possono provocare morie di organismi incapaci di spostarsi, modificare la distribuzione dei pesci e favorire l’espansione di specie provenienti da acque più calde, comprese alcune specie invasive. Questi cambiamenti hanno effetti anche sulla pesca, sull’acquacoltura e sul turismo.

A questi danni si aggiunge ciò che può avvenire tra la fine dell’estate e l’autunno, quando aumenta il contrasto tra il mare ancora caldo e le masse d’aria più fresche. Il calore accumulato non verrà liberato tutto insieme e non produrrà necessariamente un singolo evento. Verrà ceduto progressivamente all’atmosfera, fornendo energia e umidità alle perturbazioni che attraverseranno il bacino.

Questo significa che gli eventi meteorologici dei prossimi mesi potranno svilupparsi sopra un Mediterraneo diverso da quello del passato recente: più caldo e capace di alimentare con maggiore intensità piogge, venti e sistemi ciclonici. Le conseguenze possono riguardare le coste e l’entroterra, con danni alle persone, agli edifici, alle infrastrutture, all’agricoltura e alle attività economiche.

Il costo di questi danni non riguarda quindi soltanto l’ambiente. Ricade sull’intera società sotto forma di emergenze, ricostruzioni, interruzioni dei trasporti, perdita di raccolti, aumento dei premi assicurativi e investimenti necessari per adattare città e territori a eventi più intensi. Sono costi che devono essere confrontati con quelli delle misure di prevenzione, riduzione delle emissioni e adattamento che avrebbero potuto ridurre i rischi.

Non so, onestamente, se siamo ancora in tempo per invertire questa tendenza. Forse no. Colpisce, però, che anche di fronte alla possibilità che sia ormai troppo tardi ci siano ancora molte persone disposte a negare il problema. Finché questa negazione continuerà a esistere, una parte della politica avrà interesse ad assecondarla, nel tentativo di conquistare quei potenziali elettori.

Il risultato sarà l’assenza di decisioni adeguate o, peggio, la proposta di politiche che continueranno ad aggravare il problema. Personalmente, considerando il livello di incompetenza e opportunismo presente in molti governi occidentali, faccio fatica a essere ottimista.