Evidenze, dubbi sulle cause e strategie gestionali
Di Simone Parisi e Luigi Mariani
Questo commento prende in esame tre recenti articoli dedicati alle variazioni del bilancio energetico terrestre e al ruolo dell’albedo planetario nel riscaldamento osservato negli ultimi decenni: Loeb et al. (2024), Nikolov e Zeller (2024) e Bellocchi et al., (2026).
Il calo dell’albedo planetario secondo Loeb et al. (2024)
Loeb et al. documentano, sulla base delle osservazioni satellitari del sistema CERES, un significativo aumento dello squilibrio energetico della Terra al TOA (Top of the Atmosphere) nel periodo successivo al 2000. Gli autori mostrano che tale aumento è associato soprattutto a un incremento della radiazione solare assorbita (ASR, Absorbed Shortwave Radiation), a sua volta connesso a modificazioni della copertura e della riflettività delle nubi, mentre l’aumento della radiazione infrarossa uscente (OLR, Outgoing Longwave Radiation) compensa solo parzialmente tale incremento. Più nello specifico, Loeb et al. evidenziano che lo squilibrio energetico terrestre è passato da 0,5 ± 0,2 W m⁻² nel primo decennio delle osservazioni CERES (marzo 2000-febbraio 2010) a 1,0 ± 0,2 W m⁻² nel decennio più recente considerato (gennaio 2013-dicembre 2022). L’aumento dello squilibrio è il risultato di un incremento di 0,9 ± 0,3 W m⁻² dell’ASR, parzialmente compensato da un incremento di 0,4 ± 0,25 W m⁻² dell’OLR. La variazione della radiazione solare incidente al TOA è invece risultata trascurabile (0,02 ± 0,09 W m⁻²).
L’aumento dell’ASR nell’emisfero settentrionale è associato principalmente a una diminuzione della frazione e della riflettività delle nubi stratocumuliformi e medie nelle regioni subtropicali, nonché delle nubi basse e medie alle medie latitudini. Le variazioni risultano particolarmente marcate sull’Oceano Pacifico orientale e settentrionale, dove coincidono con significativi aumenti della temperatura superficiale del mare (SST). La diminuzione della frazione nuvolosa e l’aumento delle SST nelle regioni subtropicali dell’emisfero settentrionale determinano inoltre un aumento dell’OLR proveniente dalle regioni prive di nuvole, che compensa parzialmente l’aumento dell’ASR.
Nell’emisfero meridionale, l’aumento dell’ASR è invece associato soprattutto alla diminuzione della riflettività delle nubi medie e, in misura minore, alla riduzione della riflettività delle nubi basse. Le variazioni dell’OLR risultano in questo caso deboli e tendono in larga parte a compensarsi.
È importante sottolineare che Loeb et al. non attribuiscono la variazione osservata dell’ASR esclusivamente alla diminuzione della nuvolosità. La loro analisi mostra infatti che le variazioni del bilancio radiativo al TOA riflettono la combinazione di modificazioni delle nubi, del vapore acqueo, dei gas in traccia, dell’albedo della superficie e degli aerosol, insieme agli effetti di forzanti radiative, feedback climatici e variabilità interna. Gli autori sottolineano inoltre che, sulla base delle sole osservazioni, è difficile isolare completamente i singoli processi responsabili delle variazioni osservate.
Nel corso del periodo osservativo si distinguono tre fasi: il cosiddetto hiatus (2000-2010), la fase di transizione verso l’El Niño (2010-2016) e il periodo post-El Niño (2016-2022). Le variazioni dell’ASR e dell’OLR sono risultate molto diverse nelle tre fasi, mentre il trend del flusso netto al TOA è rimasto sorprendentemente stabile, entro circa 0,1 W m⁻² per decennio. Gli autori interpretano tale risultato come indicativo di un’accelerazione relativamente persistente del riscaldamento climatico, pur sottolineando che il record CERES è ancora troppo breve per stabilire quanto questa caratteristica sia robusta nel lungo periodo.
Figura 1 – Anomalia dell’albedo globale della Terra ricavata dal dataset CERES EBAF 4.2, calcolata dividendo l’anomalia della radiazione solare riflessa all-sky per il flusso solare incidente medio globale al TOA (ovvero l’insolazione globale) e moltiplicando la frazione risultante per 100 per convertirla in percentuale. Questa è la procedura descritta da Nikolov e Zeller per il calcolo dell’albedo riportato nella loro Figura 1.
L’ipotesi di Nikolov e Zeller
Nel contesto appena descritto merita attenzione l’interpretazione proposta da Nikolov e Zeller (2024). Gli autori analizzano le variazioni dell’albedo planetario e della radiazione solare assorbita utilizzando i dati CERES e le confrontano con le variazioni della temperatura media globale dell’aria superficiale (GSAT).
Secondo la loro analisi, la diminuzione dell’albedo planetario osservata dal 2000, insieme alle variazioni della Total Solar Irradiance (TSI), sarebbe sufficiente a spiegare il 100% del trend di riscaldamento globale osservato nel periodo 2000-2023 e circa l’83% della variabilità interannuale della GSAT dopo avere tenuto conto, almeno parzialmente, del ritardo temporale tra variazioni dell’assorbimento solare e temperatura. Gli autori individuano inoltre nella variazione dell’albedo il fattore dominante, mentre le variazioni della TSI avrebbero un ruolo secondario e prevalentemente modulatorio.
Nikolov e Zeller riportano, sulla base del dataset CERES EBAF 4.2, una diminuzione dell’albedo planetario di circa 0,79% dal 2000, associata, secondo i loro calcoli, a un aumento dell’assorbimento della radiazione solare di circa 2,7 W m⁻². Essi sottolineano inoltre che la TSI mostra nel periodo considerato un trend pressoché nullo e variazioni molto più contenute rispetto a quelle osservate nell’assorbimento della radiazione solare.
Per quantificare la risposta della temperatura alle variazioni della radiazione solare e dell’albedo, Nikolov e Zeller utilizzano un modello matematico semi-empirico sviluppato a partire da dati planetari NASA relativi a corpi rocciosi e lune del Sistema Solare. Il modello descrive la temperatura media globale superficiale in funzione della TSI e della pressione atmosferica media superficiale; attraverso la sua differenziazione gli autori ricavano quindi le variazioni della temperatura associate ai cambiamenti della TSI e dell’albedo.
Applicando il modello ai dati CERES, gli autori sostengono che la temperatura globale osservata segue strettamente quella simulata sulla base delle variazioni di TSI e albedo e che, nel periodo 2000-2023, non sarebbe necessario introdurre un ulteriore contributo al riscaldamento per riprodurre il trend osservato. Da ciò Nikolov e Zeller traggono una conclusione molto più forte rispetto a quella di Loeb et al.: secondo la loro interpretazione, il riscaldamento globale osservato dal 2000 sarebbe riconducibile all’aumento dell’assorbimento solare determinato principalmente dalla diminuzione dell’albedo planetario, mentre il forcing radiativo attribuito ai gas serra non risulterebbe necessario per spiegare il trend osservato.
Gli autori estendono tale interpretazione anche all’Earth Energy Imbalance (EEI). Essi sostengono infatti che l’EEI, definito come differenza fra radiazione solare assorbita e radiazione infrarossa uscente al TOA, non rappresenterebbe un accumulo di energia dovuto all’intrappolamento radiativo operato dai gas serra, ma sarebbe riconducibile a processi di dissipazione adiabatica dell’energia termica associati al moto ascensionale dell’aria in un’atmosfera caratterizzata da pressione decrescente con la quota. Si tratta di una delle conclusioni teoriche centrali e più controverse del lavoro di Nikolov e Zeller e va pertanto attribuita esplicitamente ai due autori, senza presentarla come una conclusione condivisa dall’articolo di Loeb et al.
Un ulteriore elemento discusso da Nikolov e Zeller riguarda l’anomalia termica del 2023. Gli autori interpretano il forte aumento della temperatura di quell’anno come conseguenza di una marcata diminuzione dell’albedo, accompagnata da un modesto aumento della TSI, e considerano l’episodio caldo del 2023 una manifestazione particolarmente intensa dello stesso meccanismo che, secondo la loro analisi, avrebbe determinato il trend di riscaldamento degli ultimi 24 anni.
Nel loro articolo viene inoltre richiamata la posizione di Gavin Schmidt, direttore del NASA Goddard Institute for Space Studies, che ha sottolineato la difficoltà dei modelli climatici nel riprodurre l’anomalia termica del 2023. La citazione riportata da Nikolov e Zeller è quella dell’articolo di Schmidt pubblicato su Nature nel 2024.
L’articolo di Bellocchi et al. – dal calo dell’albedo da corpi nuvolosi alla gestione dell’albedo di superficie del nostro pianeta
Una recente analisi di Bellocchi et al. (2026) prende in esame la riduzione dell’albedo planetario, per la quale le evidenze disponibili a partire dall’inizio dell’era satellitare (1979) si sono sensibilmente irrobustite a partire dal 2000 grazie alle osservazioni CERES . Gli autori sottolineano il ruolo della progressiva contrazione di alcuni regimi nuvolosi riflettenti nell’aumento della radiazione solare assorbita dal sistema terrestre. Parallelamente, ricostruzioni paleoclimatiche della nuvolosità mediterranea relative agli ultimi secoli suggeriscono una progressiva riduzione della copertura nuvolosa dopo il massimo raggiunto intorno al 1600, durante la Piccola Era Glaciale (Diodato et al., 2025). Si tratta tuttavia di una ricostruzione caratterizzata da una significativa variabilità naturale e regionale, che non consente di ricondurre la variazione a un singolo fattore causale.
Bellocchi et al. (2026) evidenziano che, in condizioni di minore copertura nuvolosa, una maggiore quantità di radiazione solare raggiunge la superficie, accrescendo l’importanza radiativa dell’albedo superficiale. A differenza di molti fattori atmosferici, alcune caratteristiche radiative delle superfici terrestri sono modificabili attraverso le pratiche di gestione del territorio e le scelte progettuali, per cui gli autori propongono di integrare la considerazione dell’albedo superficiale nelle politiche e negli strumenti di valutazione climatica, affiancandola alla gestione del carbonio.
Tra gli interventi potenzialmente rilevanti rientrano alcune pratiche agricole, quali le colture di copertura e il mantenimento dei residui colturali, nonché l’impiego di materiali urbani ad alta riflettività e di coperture edilizie ad alto albedo. Tali interventi non presentano tuttavia effetti climatici necessariamente univoci: la modifica dell’albedo può produrre effetti di segno opposto rispetto a quelli derivanti dal sequestro o dalle emissioni di carbonio. Un esempio è rappresentato dalla riforestazione, che può determinare un rafforzamento del sequestro di CO₂ ma, in determinate condizioni, anche una riduzione dell’albedo e quindi un aumento dell’assorbimento della radiazione solare.
Ne deriva l’opportunità di un approccio integrato, nel quale gli effetti bio-geochimici e bio-geofisici delle trasformazioni del territorio siano valutati congiuntamente. Più che considerare l’albedo come una variabile direttamente “governabile” a scala planetaria, si tratta quindi di incorporare gli effetti radiativi delle modificazioni delle superfici terrestri nelle valutazioni climatiche e nelle decisioni di gestione del territorio.
Conclusioni
Gli articoli esaminati concordano nell’evidenziare il ruolo importante delle variazioni dell’assorbimento della radiazione solare e delle nubi nel cambiamento osservato del bilancio energetico terrestre nel periodo successivo al 2000, ma arrivano a interpretazioni differenti circa il significato fisico di tali variazioni.
Loeb et al. documentano osservativamente il raddoppio dell’EEI e mostra che l’aumento è associato soprattutto alla crescita dell’ASR, mentre l’OLR aumenta in misura tale da compensarne solo parzialmente l’effetto. Gli autori evidenziano in particolare il ruolo delle variazioni della copertura e della riflettività delle nubi, ma sottolineano che le osservazioni non consentono di separare completamente gli effetti di forzanti radiative, feedback e variabilità interna.
Nikolov e Zeller, utilizzando un modello semi-empirico alternativo, arrivano invece alla conclusione che le variazioni dell’albedo planetario e della TSI siano sufficienti a spiegare il trend di riscaldamento osservato dal 2000 e attribuiscono alla diminuzione dell’albedo un ruolo largamente dominante.
Il calo dell’albedo osservato negli ultimi decenni rinvia, a nostro avviso, alla necessità di una ricerca interdisciplinare volta a chiarire i meccanismi fisici che controllano l’albedo terrestre e, in particolare, la formazione e l’evoluzione delle nubi. Lo stesso articolo di Loeb et al. sottolinea la necessità di ulteriori osservazioni e di nuove simulazioni climatiche per comprendere perché il bilancio energetico terrestre stia cambiando a un ritmo così elevato.
Un punto particolarmente rilevante riguarda quindi l’origine delle variazioni della nuvolosità e dell’albedo. Loeb et al. osservano che i cambiamenti della copertura nuvolosa associati all’aumento delle SST possono rappresentare un feedback al cambiamento climatico, ma precisano che non è possibile escludere contributi derivanti da forzanti radiative o dalla variabilità interna.
Nikolov e Zeller, dal canto loro, ritengono che la comprensione delle dinamiche dell’albedo, e soprattutto delle nubi, costituisca un problema scientifico prioritario e avanzano l’ipotesi che possano intervenire anche forzanti cosmiche e solari attraverso meccanismi di interazione con la formazione delle nubi.
Da questo punto di vista, la questione centrale che emerge dai due lavori è dunque se la diminuzione dell’albedo osservata negli ultimi decenni debba essere interpretata prevalentemente come feedback del sistema climatico, come effetto di forzanti radiative antropiche, come espressione della variabilità interna, oppure come risultato di una combinazione di questi fattori. Le osservazioni disponibili documentano con chiarezza il cambiamento radiativo, ma la sua attribuzione causale rimane un problema più complesso e che richiederebbe ricerche interdisciplinari specifiche.
Bellocchi et al. (2026) infine propongono pratiche agricole, forestali e di gestione delle aree urbane finalizzate a regolare l’albedo planetario, introducendo pertanto una nuova categoria di pratiche di mitigazione dell’AGW che spesso si rivelano anche interessanti pratiche di adattamento (es: un maggior albedo urbano si traduce in un contenimento dell’isola di calore).
