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Gas serra e riscaldamento globale: il ruolo chiave dell’anidride carbonica

Le concentrazioni atmosferiche di gas serra riflettono un equilibrio tra emissioni dovute ad attività umane e cicli biogeochimici di rilascio ed accumulo. L'aumento dei livelli di questi gas, e in particolare della CO2 atmosferica di origine antropica, è uno delle principali cause del riscaldamento globale e cambiamento climatico

Le emissioni umane di gas a effetto serra sono il motore principale del cambiamento climatico e rappresentano una delle sfide più urgenti di questo mondo. Tale legame è ben noto e visibile in tutti gli archivi paleoclimatici terrestri, in particolare per la CO2 atmosferica, che rispetto al metano e altri gas climalteranti è presente in alte concentrazioni. Nel grafico sottostante (Fig. 1) sono mostrate le concentrazioni medie globali di anidride carbonica nell’atmosfera durante gli ultimi 800.000 anni. Durante queste centinaia di migliaia di anni sono ben visibili fluttuazioni consistenti nelle concentrazioni di anidride carbonica che, grazie a prove geologiche, sappiamo coincidere con periodi glaciali freddi (bassa CO2) e interglaciali caldi (alta CO2). Tuttavia, In questo lungo lasso temporale, le concentrazioni atmosferiche di CO2 non si sono mai spinte oltre le 300 parti per milione (ppm). La situazione è radicalmente cambiata con la nascita della rivoluzione industriale, la quale ha portato ad un massiccio aumento delle emissioni antropiche di anidride carbonica derivanti dalla combustione di combustibili fossili, in particolar modo negli ultimi decenni, fino a superare il valore soglia di 400 ppm, mai raggiunto negli ultimi milioni di anni.

Figura 1

Confrontando i dati paleoclimatici è importante sottolineare come esista un “ritardo” tra le concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica e l’aumento della temperatura troposferica dovuto a fattori terrestri di tipo biologico e geochimico. Ciò porta a due conclusioni:

1) nonostante i livelli di CO2 abbiano iniziato la loro inarrestabile crescita dalla fine del 700, gli effetti a livello climatico hanno cominciato a manifestarsi dopo molti decenni.

2) quando finalmente riusciremo a stabilizzare le concentrazioni atmosferiche di CO2, le temperature continueranno comunque a salire lentamente per anni o decenni prima di iniziare la loro decrescita.

L’aumento della temperatura atmosferica globale ha subito dagli inizi del secolo scorso una costante ascesa, interrotta soltanto da un periodo di relativa stabilità tra gli anni 40 e 80 dovuta a cause naturali che hanno controbilanciato il surplus di radiazione trattenuta dai gas climalteranti (Fig 2). In particolar modo è evidente come negli ultimi decenni le temperature globali siano aumentate bruscamente, fino a raggiungere un valore di circa +0,7 ℃ rispetto al trentennio 1961-1990 e + 1,2 ℃ se si considerano i primi decenni della serie storica. L’aumento a livello globale di 1,2 ℃ ha portato con sé impatti devastanti sul Pianeta, sebbene agli occhi dei meno esperti possa erroneamente apparire insignificante. Infatti tale valore rappresenta il cambiamento di temperatura combinato di superficie terrestre e marina. Tuttavia è cruciale sottolineare che le aree terrestri si riscaldando e si raffreddando molto più velocemente delle aree oceaniche. Nel complesso, rispetto alla media del 1951-1980, le temperature sulla terraferma sono aumentate di 1,36 ± 0,04 ° C al contrario di quelle oceaniche (escluse le aree di ghiaccio marino) che sono aumentate di solo 0,59 ± 0,06 ° C. Inoltre, dalla mappa (Fig 3), si evince come in alcune regioni il cambiamento di temperatura sia stato molto più estremo. A latitudini molto elevate – soprattutto in prossimità dei poli – il riscaldamento è stato superiore ai 3 ° C, e in alcuni casi oltre i 5 ° C con conseguenze devastanti sul ghiaccio marino, terrestre, il permafrost e gli ecosistemi polari.

Fig. 2. Fonte: World Meteorogical Organization, State of the Global Climate 2020
Fig. 3 Fonte: World Meteorogical Organization, State of the Global Climate 2020

A questo punto sorge spontanea una domanda: quanto del riscaldamento avvenuto dal 1850 può essere attribuito alle emissioni umane?

La risposta è possibile trovarla all’interno dell’ultimo report di valutazione (AR5) del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC) nel quale si afferma che: “Le emissioni di gas serra antropogeniche sono aumentate dall’era preindustriale, guidate in gran parte dalla crescita economica e demografica, e ora sono più alte che mai. Ciò ha portato a concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica, metano e protossido di azoto che non hanno precedenti almeno negli ultimi 800.000 anni. I loro effetti, insieme a quelli di altri fattori antropogenici, sono stati rilevati in tutto il sistema climatico ed è estremamente probabile che siano stati la causa principale del riscaldamento osservato dalla metà del XX secolo“.

Per converso gli aerosol hanno svolto un leggero ruolo di raffreddamento nel clima globale mentre la variabilità naturale ha svolto un ruolo trascurabile. In questo senso è possibile osservare il contributo delle forzanti antropiche e naturali appena descritte attraverso un grafico interattivo del progetto Carbon Brief.

Un clima che cambia ha una serie di potenziali impatti ecologici, fisici e sulla salute, inclusi eventi meteorologici estremi (come inondazioni, siccità, tempeste e ondate di calore), innalzamento del livello del mare, crescita delle colture alterata e sistemi idrici interrotti. È quindi di vitale importanza rallentare – con l’obiettivo finale di fermare – l’aumento delle temperature globali, attraverso la stabilizzazione e poi diminuzione delle concentrazioni di CO2 e altri gas serra nell’atmosfera attraverso il raggiungimento da parte del mondo intero di emissioni zero nel più breve tempo possibile. Tuttavia, in un momento in cui le emissioni globali dovrebbero diminuire, di fatto esse sono ancora in crescita, come mostrato in Fig 4.

In questa direzione, all’interno dell’ultimo report speciale dell’IPCC, riguardante il contenimento delle temperature globali entro 1,5 ℃, vengono illustrati varie scenari riguardanti l’emissione futura di gas climalteranti e relativo riscaldamento globale entro la fine del secolo (Fig 5). Nonostante le politiche attuali saranno in grado di mantenere il riscaldamento globale entro i 3 ℃ a fronte dei 4/5 ℃ previsti senza alcuna politica climatica, tuttavia l’obiettivo dei 2 ℃ e ancor di più del 1,5 ℃ rimane non perseguibile.

Figura 5

Ma quali sono le strade da percorrere se vogliamo fare in modo di raggiungere nel più breve tempo possibile la neutralità climatica a livello di emissioni?

Per fare progressi nella riduzione delle emissioni di gas serra, ci sono due aree fondamentali su cui il mondo deve concentrarsi: energia (che racchiude elettricità, calore, trasporti e attività industriali) cibo ed agricoltura (che include anche il cambiamento dell’uso del suolo). Ad un livello molto elementare, a livello di energia è necessario il miglioramento dell’efficienza (utilizzando meno energia per produrre un dato output) e la transizione verso alternative a basse emissioni di carbonio (questo significa passare alle energie rinnovabili ed ecosostenibili). A livello alimentare, è invece cruciale utilizzare meno suolo, fertilizzanti e altri input per la produzione di cibo e sostituire i prodotti ad alta intensità di carbonio con quelli aventi un’impronta di carbonio inferiore. Per fare questo, sarà necessario il contributo di ognuno di noi attraverso un’alimentazione sana e consapevole, che ci permetta di raggiungere un modello dietetico sostenibile. Ciò include una riduzione nel consumo di carne e latticini in generale, ma anche la sostituzione di carni ad alto impatto (ad esempio manzo e agnello) con pollo, pesce uova e vegetali. Tutto ciò, insieme con l’intensificazione agricola sostenibile che consentirà di avere gli stessi raccolti con minor consumo di terra, permetterà di prevenire la deforestazione dovuta all’espansione agricola e restituire terreni agli ecosistemi naturali, polmoni del pianeta. Infine, ultimo ma non per importanza, il miglioramento delle tecniche di raccolta, refrigerazione, trasporto e confezionamento nelle catene di approvvigionamento e azzeramento dello spreco attraverso politiche di educazione alimentare.

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Luca Maffezzoni

Nato a Brescia nel 1989, fin dalla giovane età mostra una passione innata verso le tematiche climatiche e ambientali. Dopo aver ottenuto il diploma di Liceo Scientifico consegue prima la laurea triennale in scienze ambientali attraverso la discussione di una tesi riguardante le ondate di calore estive sulla penisola italiana nell’ultimo ventennio. Successivamente, grazie una tesi sperimentale volta allo studio della risposta dei ghiacciai alpini al Global Warming, ottiene la laurea magistrale in scienze e tecnologie ambientali con indirizzo climatico presso il DISAT dell’Università Bicocca di Milano nel Novembre 2015. Dopo una breve esperienza come insegnate di matematica e scienze presso una scuola secondaria di primo grado, ottiene un assegno di ricerca presso L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) della durata di un anno dove si occupa dello sviluppo e mantenimento dell’Archivio Storico Macrosismico Italiano (ASMI). In fine, nel novembre del 2017 si traferisce all’università LJMU di Liverpool dove inizia un dottorato di ricerca volto a studiare gli effetti dei cicloni extratropicali sulla calotta glaciale Groenlandese. Tale esperienza è accompagnata da costante attività di insegnamento all’interno dell’università dove si occupa di fornire agli studenti le basi di statistica, programmazione e utilizzo di Geographic Information System (GIS) necessari per poter lavorare e gestire dati meteorologici, climatici e ambientali.

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