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Effetto Serra, arma a doppio taglio? Prima puntata: considerazioni e variabili in gioco

L'Effetto Serra, un'arma a doppio taglio? Prima puntata: considerazioni preliminari e variabili in gioco.
 

Effetto serra e bilancio energetico

L’argomento si presta ad un doveroso approfondimento, data la sua importanza anche a livello sociale e culturale. Senza esprimere troppi giudizi in merito a come governi e mass-media affrontano questo problema sembra un dato di fatto che il clima della Terra stia mutando. Secondo la maggior parte degli studiosi (ma non tutti!) un contributo a tale evoluzione, specie alla sua rapidità, sarebbe dovuto alle attività umane, che alterano la composizione chimica dell’atmosfera causa dei gas serra, soprattutto anidride carbonica, metano e protossido d’azoto. La proprietà di intrappolare calore di questi gas è infatti piuttosto elevata. Anche se ci sono ancora molte incertezze su come il clima terrestre risponde a queste emissioni, le temperature globali sembrerebbero in aumento.

Le mutazioni della nostra atmosfera

L’energia proveniente dal Sole è la prima responsabile della circolazione atmosferica terrestre. I raggi solari riscaldano la superficie della Terra; a sua volta, la Terra irradia l’energia nuovamente verso lo spazio. I gas serra atmosferici (vapore acqueo, anidride carbonica, metano ed altri gas) intrappolano parte dell’energia uscente conservando il calore, praticamente la stessa funzione che svolgono i vetri di una serra.Senza questo "effetto serra naturale" le temperature sarebbero molto più basse di quelle attuali e la vita come la conosciamo adesso non sarebbe possibile. Invece, proprio grazie ai gas serra, la temperatura media della Terra è di 15.5°C. Tuttavia dei problemi si possono presentare quando la loro concentrazione aumenta eccessivamente, come già successo in passato per cause naturali. Dall’inizio della rivoluzione industriale le concentrazioni atmosferiche dell’anidride carbonica sono aumentate quasi del 30%, quelle di metano più che raddoppiate e le concentrazioni di protossido d’azoto hanno subito un aumento di circa il 15%. Questi aumenti hanno favorito le condizioni per l’accumulo di calore nell’atmosfera terrestre, calore che normalmente è disperso verso lo spazio. Questo fenomeno viene in parte attenuato da particelle varie e dagli aerosol del solfato, una sostanza inquinante comune dell’aria, che raffreddano l’atmosfera riflettendo la luce nuovamente verso lo spazio; tuttavia, i solfati sono di breve durata nell’atmosfera e variano da regione a regione.

Perché le concentrazioni nel gas della serra stanno aumentando?
Gli scienziati ritengono generalmente che la combustione dei combustibili fossili e di altre attività umane siano il motivo principale dell’aumentata concentrazione dell’anidride carbonica. La respirazione delle piante e la decomposizione della materia organica liberano nell’aria un quantitativo di CO2 10 volte superiore a quella prodotta dalle attività umane; ma queste emissioni si sono mantenute in equilibrio prima dell’avvento della rivoluzione industriale grazie all’assorbimento dell’anidride carbonica da parte della vegetazione terrestre e dagli oceani. Qualcosa è dunque cambiato durante gli ultimi cento anni a causa dell’emissione supplementare dell’anidride carbonica prodotta dalle attività umane. I combustibili fossili sono bruciati per fare funzionare automobili e camion, le fonti di calore ed il commercio e le fabbriche sono responsabili di circa il 98% delle emissioni di anidride carbonica degli Stati Uniti, del 24% delle emissioni di metano e del 18% delle emissioni di protossido d’azoto.L’aumento delle attività agricole, il disboscamento, i materiali di riporto, la produzione industriale contribuiscono significativamente ad una buona parte delle emissioni. Nel 1997 gli Stati Uniti hanno emesso circa un quinto dei gas serra globali totali, mentre l’Europa si pone al secondo posto come regione con più emissioni di CO2. Valutare le future emissioni molto è difficile, perché dipende dallo sviluppo demografico mondiale, da quello economico, tecnologico e politico. Diversi studi per valutare l’aumento di CO2 hanno dato proiezioni differenti a causa di questi molteplici fattori. Per esempio dal 2100, in assenza di una qualsiasi regolamentazione le concentrazioni dell’anidride carbonica sono destinate ad aumentare del 30-150% rispetto ai valori attuali.

Le variabili

Variazione della temperatura globale 1880-2000Il clima della Terra ha subito molti cambiamenti di tipo naturale nel passato e naturalmente continuerà a cambiare anche in avvenire. Oggi, tuttavia, bisogna considerare un altro fattore: l’umanità ha bruciato milioni di tonnellate di combustibili fossili per produrre energia, liberando grandi quantità di gas serra e di altre sostanze che influenzano il clima. In che misura l’odierna tendenza al riscaldamento globale è dovuta ai fattori naturali e quanto è dovuta all’intervento dell’uomo? Anche se i ricercatori non possono avere l’assoluta certezza, ci sono molte prove che la maggior parte del riscaldamento registrato egli ultimi decenni è attribuibile all’attività prodotta dall’uomo. Il sistema climatico, che comprende l’interazione fra atmosfera, ghiaccio marino, oceani, ecosistemi, nuvolosità ed altri fattori di minor importanza, sono responsabili di una certa variabilità climatica, dovute a cause naturali. Questa variabilità provoca cambiamenti climatici di breve durata, come per esempio, il fenomeno de “El Niño”, o a cambiamenti di maggior durata dovuti alle variazioni della circolazione delle correnti oceaniche. Fenomeni naturali estranei al clima atmosferico, quali i vulcani, le variazioni dell’attività solare e cambiamenti dell’orbita terrestre, hanno la capacità di influenzare e modificare il clima del pianeta. Per esempio, gli scienziati hanno scoperto che prendendo in esame un periodo di 1800 anni, le fasi di riscaldamento o raffreddamento del pianeta sono anche influenzate dai cambiamenti periodici dell’intensità delle maree oceaniche. Le mutazioni della forza di marea sono causate dalle diverse posizioni astronomiche di Sole, Luna e Terra. Quando le maree sono forti, l’acqua fredda risale dalle profondità dell’oceano raffreddando l’atmosfera. Quando le maree sono più deboli, il clima si scalda.

I limiti delle variazioni climatiche naturali

I cambiamenti climatici prodotti dall’uomo si sono sovrapposti a quelli che normalmente accadono in natura. Se i ricercatori potessero comprendere i periodi e l’entità dei cambiamenti climatici che avvengono in natura, si potrebbe quantificare l’incidenza che essi hanno sulla tendenza attuale al riscaldamento. La registrazione dei dati riguardanti temperatura e precipitazione sono disponibili solamente da un paio di secoli, ma gli scienziati comunque possono rappresentare il clima passato analizzando i nuclei del ghiaccio antartico (ricostruendo la storia di migliaia di anni) osservando gli anelli di crescita degli alberi, i resti dei pollini oppure i sedimenti dell’oceano. Le analisi indicano che i climi, su scala globale e regionale, sono drasticamente mutati in diverse occasioni. Negli ultimi due milioni anni per esempio, periodi glaciali si sono alternati con fasi più calde con una ciclicità di 100.000 anni. I ricercatori ritengono che questi eventi siano stati innescati da lenti cambiamenti d’inclinazione dell’asse terrestre ed anche dalle variazioni della distanza Terra-Sole. Tuttavia, durante gli ultimi 1.000 anni, il clima è stato particolarmente stabile. Due eccezioni a questa stabilità, conosciuti come il "periodo caldo medioevale" e la "piccola era glaciale", si sono verificati rispettivamente fra l’800 e il 1300 e fra il 1500, fino la metà del 1800. Questi due periodi, associati a fluttuazioni di breve durata, potrebbero essere un esempio delle fluttuazioni a più larga scala verificatesi durante il millennio passato.

A proposito di passato, approfondiamo ulteriormente il discorso andando a vedere altri dettagli...