Rinnovabili • Collasso dell’Amazzonia: metà foresta a rischio entro il 2050

L’effetto domino che porterà al collasso dell’Amazzonia entro 25 anni

Uno studio pubblicato su Nature individua i 5 principali fattori di stress per l’ecosistema amazzonico, stabilisce le “soglie sicure” per ciascuno di essi, e analizza il loro effetto composto a livello locale, regionale ed ecosistemico. Entro il 2050, tra il 10 e il 47% della foresta potrebbe essere sull’orlo di un punto di non ritorno

Collasso dell’Amazzonia: metà foresta a rischio entro il 2050
Foto di Randy Fath su Unsplash

Il collasso dell’Amazzonia è uno dei principali tipping point del sistema climatico del Pianeta

(Rinnovabili.it) – Nel 2050, fino a metà della foresta pluviale più grande al mondo potrebbe scomparire lasciando il posto a una prateria tropicale. Un mix di fattori di stress concomitanti può innescare il collasso dell’Amazzonia, spingendola al di là del punto di non ritorno: dall’aumento delle temperature alle siccità estreme come quella in corso, dalla deforestazione alla moltiplicazione dei grandi incendi.

Una nuova previsione sul collasso dell’Amazzonia

Quello del tipping point dell’Amazzonia è un tema su cui si concentrano da tempo gli scienziati del clima. Una trasformazione radicale e inarrestabile di questo ecosistema, infatti, avrebbe effetti globali e potrebbe innescare altri punti di non ritorno. A sua volta, la stabilità del sistema amazzonico può essere modificata da eventi come il rallentamento significativo della circolazione meridiana atlantica (AMOC), che secondo alcuni studi recenti potrebbe verificarsi già durante gli anni ’50 di questo secolo.

“L’Amazzonia sud-orientale si è già trasformata da deposito di carbonio a fonte, il che significa che l’attuale livello di pressione umana è troppo elevato perché la regione possa mantenere il suo status di foresta pluviale a lungo termine”, spiega Boris Sakschewski del PIK, co-autore dello studio pubblicato il 14 febbraio su Nature. Ma il degrado della foresta in un settore ha impatti anche sul resto dell’ecosistema. “Poiché le foreste pluviali arricchiscono l’aria con molta umidità che costituisce la base delle precipitazioni nell’ovest e nel sud del continente, la perdita di foresta in un luogo può portare alla perdita di foresta in un altro in un circolo vizioso di feedback autopropulsivo”, continua lo scienziato.

Uno scenario che gli autori dello studio hanno confermato analizzando l’effetto composito dei principali fattori di stress sull’ecosistema amazzonico. Per ciascuno di essi hanno individuato dei “punti di non ritorno” superati i quali si innesca un cambiamento irreversibile dell’Amazzonia su scala locale, regionale o per l’intero ecosistema. Combinando i dati sulla distribuzione spaziale di questi fattori, lo studio stima che entro metà secolo dal 10 al 47% della foresta potrebbe essere interessata da più fattori di disturbo, il cui impatto complessivo potrebbe scatenare “transizioni inaspettate dell’ecosistema”.

Quali sono i fattori che potrebbero portare al collasso dell’Amazzonia? Lo studio analizza riscaldamento globale, quantità di precipitazioni annuali, intensità della stagionalità delle precipitazioni, durata della stagione secca e deforestazione accumulata. Per ciascun fattore individua delle “soglie sicure” da non oltrepassare. “Abbiamo scoperto, ad esempio, che per precipitazioni medie annue inferiori a 1.000 mm all’anno, la foresta amazzonica non può esistere. Tuttavia, al di sotto di 1.800 mm all’anno, diventano possibili transizioni brusche dalla foresta pluviale a una vegetazione simile alla savana. Ciò può essere innescato da siccità individuali o dagli incendi boschivi, che negli ultimi anni sono diventati più frequenti e più gravi”, spiega Da Nian del PIK, un altro co-autore dello studio.

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About Author / Lorenzo Marinone

Scrive per Rinnovabili.it dal 2016 ed è responsabile della sezione Clima & Ambiente. Si occupa in particolare di politiche per la transizione ecologica a livello nazionale, europeo e internazionale e di scienza del clima. Segue anche i temi legati allo sviluppo della mobilità sostenibile. In precedenza si è occupato di questi temi anche per altri siti online e riviste italiane.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.