Le tracce delle navi, le nubi marine inquinate che seguono le navi che attraversano l’oceano, sono una firma del commercio moderno. Come impronte digitali spettrali, tracciano rotte marittime in tutto il mondo, dal Pacifico settentrionale al Mar Mediterraneo. Ma nel 2020, le osservazioni satellitari hanno mostrato un minor numero di quelle impronte digitali dell’inquinamento.
Basandosi su quasi due decenni di immagini satellitari, i ricercatori hanno scoperto che il numero di tracce di navi è diminuito in modo significativo dopo l’entrata in vigore di una nuova normativa sul carburante. Uno standard globale implementato nel 2020 dall’Organizzazione marittima internazionale (IMO) – che richiede una riduzione dell’86% del contenuto di zolfo nel carburante – probabilmente ha ridotto la formazione di binari della nave. Anche le interruzioni del commercio legate al COVID-19 hanno svolto un piccolo ruolo nella riduzione.
Gli scienziati hanno utilizzato tecniche di calcolo avanzate per creare la prima climatologia globale (una storia di misurazioni) dei binari delle navi. Hanno usato l’intelligenza artificiale per identificare automaticamente le tracce delle navi in 17 anni di immagini diurne (2003-2020) catturate dal Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) della NASA a bordo del satellite Aqua. “Senza questo tipo di campionamento completo e su larga scala delle tracce delle navi, non possiamo iniziare a comprendere completamente questo problema”, ha affermato l’autore principale Tianle Yuan, uno scienziato atmosferico presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, e l’Università del Maryland, Contea di Baltimora.
Le tracce delle navi sono state osservate per la prima volta come “linee di nuvole anomale” nelle prime immagini satellitari meteorologiche acquisite negli anni ’60. Sono formati dal vapore acqueo che si fonde attorno a piccole particelle di inquinamento (aerosol) negli scarichi delle navi. Le goccioline altamente concentrate diffondono più luce e quindi appaiono più luminose delle nuvole marine non inquinate, che sono seminate da particelle più grandi come il sale marino.
Limitando il contenuto di zolfo del carburante allo 0,5% (in calo rispetto al 3,5%), il regolamento globale dell’IMO nel 2020 ha modificato la composizione chimica e fisica degli scarichi delle navi. Meno emissioni di zolfo significano che ci sono meno particelle di aerosol rilasciate per formare tracce rilevabili della nave. Secondo Yuan e colleghi, normative sullo zolfo simili ma definite a livello regionale – come un’area di controllo delle emissioni IMO in vigore dal 2015 al largo della costa occidentale degli Stati Uniti e del Canada – non hanno avuto l’effetto desiderato perché gli operatori hanno modificato le loro rotte e tracciato rotte più lunghe per evitare zone designate.
Analizzando i dati del 2020, i ricercatori hanno scoperto che la densità dei binari delle navi è diminuita quell’anno in tutte le principali rotte marittime. (Vedi la mappa sopra.) I dati di tracciamento delle navi hanno indicato che la pandemia di COVID-19 ha svolto un ruolo nel ridurre il traffico marittimo globale dell’1,4% per alcuni mesi. Ma questo cambiamento da solo non potrebbe spiegare la forte diminuzione delle tracce osservate delle navi, che sono rimaste a livelli record per diversi mesi del 2021 (i dati più recenti analizzati). I ricercatori hanno concluso che la nuova regolamentazione globale del carburante ha svolto il ruolo dominante nel ridurre le tracce delle navi nel 2020.
Nel lungo periodo della loro analisi, Yuan e colleghi hanno anche scoperto che le fluttuazioni dell’attività economica lasciano tracce distinte nella registrazione satellitare. In particolare, i percorsi delle navi transpacifiche tra l’Asia e le Americhe riflettono cali e picchi nel commercio. Come evidenziato nello studio, una tendenza generale al rialzo dell’attività marittima tra il 2003 e il 2013, riflessa nelle nubi dei binari delle navi, è diminuita per circa un anno all’indomani della crisi finanziaria globale del 2008. Una diminuzione ancora più marcata tra il 2014 e il 2016 riflette probabilmente un rallentamento delle importazioni e delle esportazioni cinesi di materie prime e materie prime.
Al di là della loro importanza nel commercio mondiale, le tracce delle navi possono servire come casi di studio per un elemento del cambiamento climatico. “Le tracce delle navi sono ottimi laboratori naturali per studiare l’interazione tra aerosol e nuvole basse e come ciò influisce sulla quantità di radiazioni che la Terra riceve e riflette nello spazio”, ha detto Yuan. “Questa è un’incertezza chiave che dobbiamo affrontare in termini di ciò che guida il clima in questo momento”.
