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Effetto Serra, arma a doppio taglio? Seconda puntata: il passato più o meno recente...

L'Effetto Serra, un'arma a doppio taglio? Seconda puntata: il passato più o meno recente...
 

Variazione temperatura Emisfero Nord dal 1000 DC

Il riscaldamento globale del ventesimo secolo, specialmente quello verificatosi dopo il 1950, presenta un valore molto alto, ben oltre le normali fluttuazioni accadute negli ultimi secoli. Sulla base dei dati a disposizione l’ente intergovernativo sul cambiamento del clima (IPCC) ha dedotto che il riscaldamento dell’emisfero Nord nel ventesimo secolo è stato maggiore di quello avvenuto negli ultimi 1.000 anni. Nel novembre 2007 l'IPCC ha completato la sua Quarta relazione di valutazione (AR4) che compendia sei anni di rigorose ricerche e analisi scientifiche sul mutamento del clima mondiale. Istituito nel 1988, l’IPCC riunisce circa 2.500 autorevoli esperti e scienziati a livello mondiale. Nel 2007 ha pubblicato tre analisi dettagliate delle più recenti scoperte scientifiche sul cambiamento climatico, sui suoi potenziali effetti e sui metodi utili a mitigarlo. La relazione di sintesi pubblicata nel novembre 2007 riunisce tutti e tre gli ambiti d’indagine dell’AR4. L’influenza dell’IPCC origina dal rigore del suo approccio scientifico: gli autori delle relazioni sono infatti indipendenti dai governi e non ricevono alcuna retribuzione per gli anni di intenso lavoro.

Il clima che cambia

Che il clima stia cambiando è un dato di fatto, ormai:
  • le temperature media terrestre superficiale è aumentata di circa 1.0°C dalla fine del 1800;
  • i 10 anni più caldi del ventesimo secolo si sono presentati dal 1985 al 2000. Di questi, il 1998 è stato quello record e molti degli ultimi anni sono stati i più caldi di sempre;
  • Nell’emisfero Nord è diminuita la copertura nevosa, come i ghiacci del Polo Nord (con qualche controtendenza, ultimamente).
  • Mediamente, il livello del mare è aumentato 10-20 centimetri durante il secolo scorso. In particolare il tasso di innalzamento del livello dei mari è quasi raddoppiato, passando da 18 cm per secolo nel periodo 1961-2003 a 31 cm per secolo nel periodo 1993-2003; tra le cause: lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari. Infatti i dati rilevati dai satelliti indicano ad esempio che i ghiacci del Mar Glaciale Artico si sono ridotti a un ritmo del 2,7% per decennio dal 1978.
  • Le precipitazioni mondiali sono cresciute di circa l’1%; nel secolo scorso le precipitazioni sono aumentate nei paesi settentrionali, al contrario dei paesi della zona mediterranea, dell’Africa e dell’Asia meridionale, dove si sono estese le zone aride. Piove meno di frequente, ma con maggiori quantitativi.
  • Le notti fredde e le gelate notturne sono più rare, mentre le ondate di calore si fanno più frequenti.
     
Ricordiamo che le temperature della Terra e di qualunque altro pianeta dipendono principalmente dalla quantità di luce solare ricevuta, dalla quantità di luce solare riflessa nello spazio e dalla capacità dell’atmosfera di trattenere il calore. Durante gli ultimi due milioni di anni, la diversa quantità di luce solare irradiata sul nostro pianeta è stata responsabile delle varie ere glaciali, durante le quali le temperature erano più basse di circa 5°C rispetto a quelle attuali. Nei periodi caldi interglaciali, invece, le temperature erano all’incirca quelle che si registrano oggi. Il vapore acqueo e l’anidride carbonica, in particolare, giocano un ruolo fondamentale nella nostra atmosfera, trattenendo il calore che altrimenti sarebbe irradiato direttamente nello spazio. Il nostro sistema atmosferico permette alla luce solare di penetrare fino alla superficie della Terra, riscaldandola. A causa di questo riscaldamento, la superficie emette energia sotto forma di radiazione infrarossa (che è appunto quella che noi percepiamo come calore) che in parte è assorbita dal vapore acqueo e dal CO2 presenti nell’atmosfera. Questo meccanismo è appunto conosciuto comunemente come “effetto serra”.

Senza effetto serra il pianeta sarebbe circa 33°C più freddo della temperatura attuale.L’umanità starebbe alterando il bilancio energetico del nostro pianeta aggiungendo i gas che assorbono la radiazione infrarossa nell’atmosfera e quindi amplificando l’effetto serra. I “gas serra” principali sono l’anidride carbonica, metano e protossido d’azoto. Ogni volta che il petrolio, il carbone, il gas, o il legno vengono bruciati, l’anidride carbonica è scaricata nell’atmosfera. Approssimativamente la metà della CO2 che viene liberata, presto verrà assorbita dagli oceani o dalla fotosintesi generata dalle piante. L’altra metà rimane nell’atmosfera per molti decenni. Di conseguenza, la concentrazione atmosferica del CO2 sta aumentando. La concentrazione media dell’anidride carbonica è aumentata da 275 parti per milione prima della rivoluzione industriale, a 315 parti per milione, quando sono state installate stazioni di controllo di alta precisione, nel 1958. Nel 1999 la concentrazione ha raggiunto le 368 parti per milione. Questo cambiamento ha portato ad un aumento netto della quantità di energia che colpisce la superficie del nostro pianeta di circa 1.5 Watt per ogni metro quadro di superficie terrestre. Questo aumento di energia è uguale a circa all’1% per cento della radiazione solare che raggiunge la superficie della Terra. Circa due terzi delle attuali emissioni di metano nell’atmosfera provengono dall’allevamento di bestiame, dalle risaie, dalle discariche, l’estrazione del carbone, dalla produzione di olii e gas e da altre attività umane. L’altro terzo deriva da risorse naturali date da paludi e termiti in particolare.L’effetto serra prodotto dal metano ha aumentato di circa 0.5 Watt (0.3%) l’energia che colpisce ogni metro quadro di superficie terrestre.

Parecchi altri gas possono complessivamente produrre l’effetto serra causato dal metano. Il protossido d’azoto (conosciuto come “gas esilarante”) è liberato mediante l’uso di fertilizzanti a base di azoto, la combustione del legno e con l’ausilio di alcuni processi industriali.Altri gas serra comprendono i clorofluorocarburi (CFC), gli idrofluorocarburi (HFC), i perifluorocarburi (PFC), gli idroclorofluorocarburi (HCFC) e l’esafluoruro di zolfo (SF6). L’attività umana sta inoltre modificando anche il potere di riflettività del suolo. Il diverso utilizzo del territorio, infatti, può modificare la capacità di assorbimento del calore e le variazioni apportate dall’uomo inducono ad un maggiore potere riflettente e quindi un minor riscaldamento. Il disboscamento delle foreste tropicali sembra essere il cambiamento più importante, ma la quantità di luce solare assorbita è stata ridotta solamente di circa 0.1 Watt per metro quadro.Il cambiamento della riflettività atmosferica, comunque, potrebbe eguagliare l’effetto dell’anidride carbonica, ma nel senso opposto. Il più importante è sicuramente l’immissione di particelle molto fini, le goccioline di aerosol. Gli aerosol più importanti sono i solfati. Le centrali elettriche che bruciano il carbone, così come la produzione di rame e la fusione dello zinco, liberano anidride solforosa che reagisce con il vapore acqueo presente nell’atmosfera formando i solfati. I solfati riflettono una parte di luce nuovamente verso lo spazio e riducono la quantità di energia che colpisce la superficie terrestre da 0.2 a 0.8 Watt per metro quadro. Diversamente dalla CO2, metano ed altri gas serra, che rimangono nell’atmosfera per più decenni, la maggior parte dei solfati sono eliminati dalle precipitazioni nel giro di alcune settimane dalla loro emissione. Di conseguenza tendono ad essere maggiormente concentrati nelle zone sottovento a centri industriali di particolare grandezza. La capacità dei solfati di disperdere la luce causano problemi di visibilità e le famigerate piogge acide.


Dal 1979, gli scienziati sono concordi nel dire che un raddoppio di anidride carbonica atmosferica fa aumentare la temperatura media superficiale terrestre da 1.5 a 4.5°C. Gli studi più recenti suggeriscono che il riscaldamento è probabilmente più veloce sopra la terraferma che in mare aperto. Inoltre, l’aumento di temperatura sembra avvenire con un certo ritardo rispetto alla stessa tendenza all’aumento dei gas serra. Inizialmente gli oceani più freddi tenderanno ad assorbire gran parte del calore supplementare, rallentando il riscaldamento atmosferico. Soltanto quando l’oceano entrerà in equilibrio con l’elevato livello di CO2, il riscaldamento procederà molto rapidamente. L’IPCC valuta che la concentrazione di CO2 sarà raddoppiata verso la metà del 2100 rispetto ai valori pre-industriali. Attualmente le proiezioni indicano un riscaldamento medio globale compreso fra 0.6 e 2.5°C nei prossimi cinquanta anni, e fra 1.4 e 5.8°C entro la fine di questo secolo, rispetto alla temperatura media globale del 1990. secondo gli scenari sulle emissioni di gas serra e dagli aerosol di solfato.

Durante il ventesimo secolo, le precipitazioni sono incrementate di circa il 0.5-1% per decade sulle latitudini centro-settentrionali dei continenti dell’emisfero Nord. Nella fascia subtropicale, sempre dell’emisfero Nord, sono invece diminuite di circa il 0.3% ogni dieci anni, mentre nessun cambiamento significativo si è presentato ai tropici.Il livello del mare è generalmente aumentato di circa 15-20 cm durante il secolo appena trascorso. 2-5 cm di aumento sono derivati dalla fusione dei ghiacci di montagna. Altri 2-7 centimetri derivano dall’espansione dell’acqua oceanica, causata dall’aumento di temperatura dell’acqua stessa. Il pompaggio dell’acqua dal sottosuolo e la fusione del ghiaccio polare può ulteriormente accrescere il livello degli oceani.Si ritiene che l’aumento di temperatura registrato in questo ultimo secolo sia responsabile dell’innalzamento del livello del mare, dell’espansione dell’acqua oceanica, della fusione dei ghiacciai di montagna e dell’assottigliamento della calotta di ghiaccio che ricopre la Groenlandia. Le temperature più elevate hanno anche favorito un aumento delle precipitazioni. Le nevicate sopra la Groenlandia e l’Antartide pare aumentino di circa il 5 per cento per ogni 1°F di riscaldamento della temperatura. L’aumento delle nevicate tende a causare la diminuzione del livello del mare se la neve non si scioglie nel corso dell’estate seguente, accumulandosi invece con il ghiaccio preesistente. Tenendo conto di tutti questi fattori, l’IPCC valuta che il livello del mare aumenterà fra i 9 e gli 88 centimetri entro l’anno 2100.

Detto questo, cos'altro ipotizzare per il futuro?