IL RISCALDAMENTO GLOBALE E' REALE? SCOMMETTIAMO?

Andrea
13 août 2023
11 min de lecture

Il dibattito sul riscaldamento globale, anno dopo anno, prende sempre più spazio nella sfera mediatica. Da un lato si schiera la stragrande maggioranza della comunità scientifica, inclusa l’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), che sostiene che il riscaldamento globale sia reale e principalmente causato dalle attività umane. D’altro canto, i climato-scettici minimizzano la responsabilità dell'uomo o considerano il riscaldamento globale come un fenomeno naturale e temporaneo. Chi ha ragione? Difficile definirlo con assoluta certezza, ma siamo disposti a fare una scomessa dove la posta in gioco sia niente di meno che l'abitabilità del pianeta Terra? Il video condivide alcuni fatti ed invita alla consapevolezza di alcuni calcoli per quantificare e comprendere l'entità del riscaldamento globale. Abbiamo un mondo da salvare?

Sembra che il nostro pianeta si stia progressivamente e pericolosamente riscaldando a causa dell'attività umana. Da tempo la comunità scientifica ci sta mettendo in guardia riguardo alla possibilità di raggiungere un punto di non ritorno che minaccerebbe l'intero ecosistema globale, nonché l'esistenza stessa dell'essere umano.

E allora… forse vale la pena chiedersi se ciò sia inutile allarmismo oppure se l'oggettiva superficialità con cui l'umanità sta affrontando il problema rappresenti una pericolosa scommessa contro la natura... di cui potremmo pentirci... troppo tardi.

L’IMPATTO DELLE ATTIVITA’ UMANE.

Cosa possiamo dire di sapere con relativa certezza in merito al riscaldamento globale da un punto di vista scientifico?

Beh, possiamo cominciare col dire che le attività umane hanno effettivamente alterato e stanno tuttora alterando la composizione dell’atmosfera. Su questo non vi è più alcun dubbio: è un’evidenza davanti alla quale si inchinano anche i più climato-scettici e che oramai non genera più nessun dibattito serio.

Da molto tempo, la scienza moderna è in grado di tracciare l'evoluzione nel corso della storia dei gas di cui si compone l’atmosfera, semplicemente analizzando le bolle d'aria intrappolate nei depositi di ghiaccio accumulati nei secoli e nei millenni.

Le misurazioni dimostrano inequivocabilmente che per millenni la concentrazione di CO2 nell'atmosfera terrestre è rimasta relativamente stabile attorno ai 280 PPM, corrispondenti allo 0,028%. Un valore relativamente basso rispetto ad altri gas predominanti, tuttavia ciò che risulta interessante è che, a partire dalla seconda metà dell'Ottocento, questa percentuale ha iniziato a crescere in modo vertiginoso, raggiungendo gli attuali 420 PPM. Un aumento del 50% nell’arco di 200 anni.

Cosa è avvenuto in quel periodo? Semplicemente, la seconda rivoluzione industriale e l'intensificazione dell'uso di combustibili fossili per la produzione di energia. Nient’altro che questo.

Ancora oggi, sebbene si stiano timidamente sviluppando fonti più pulite, più dell’80% dell’energia mondiale si ottiene ancora tramite la combustione di petrolio, carbone e gas naturale. Un’attività questa che rilascia nell’atmosfera quantità importanti di Co2, che è un gas ad effetto serra.

Oltre alla combustione di carbon fossili, diverse altre attività antropiche contribuiscono all’aumento di Co2, come per esempio la deforestazione: la conversione delle foreste in terreni agricoli o urbani infatti riduce la capacità di assorbimento dell’anidride carbonica da parte della vegetazione.

Quindi l’impatto dell’attività umana sul cambiamento della composizione dell'atmosfera del pianeta è conosciuto e misurabile. Negarlo corrisponde alla stessa “stravaganza” del negare la forma sferica della terra. Ciò su cui si può eventualmente ancora discutere è l’entità delle possibili conseguenze.

LA TEMPERATURA DI EQUILIBRIO E L’EFFETTO SERRA.

Anche sul fatto che i gas ad effetto serra contribuiscano a riscaldare il nostro pianeta, non vi sono né dubbi né controversie. Sappiamo tutti in linea di massima cos'è e come funziona l'effetto serra: il sole irradia la Terra, parte di questa radiazione viene riflessa e dispersa nello spazio, mentre un’altra parte viene assorbita e riscalda direttamente il pianeta. A questo punto, così come accade per ogni corpo riscaldato, anche la Terra emette radiazioni, questa volta però nello spettro degli infrarossi che alcuni gas presenti nell'atmosfera hanno la proprietà di trattenere, impedendo loro di disperdersi nello spazio. In questo modo, l'effetto serra aggiunge calore a quanto già portato dalla radiazione solare diretta.

L'effetto serra derivante dalle caratteristiche atmosferiche di un pianeta è ben noto in astrofisica, poiché è in gran parte responsabile della differenza tra la temperatura media effettiva di un pianeta e la sua "temperatura di equilibrio", ovvero quella temperatura teorica derivante esclusivamente dall'energia emessa dalla stella intorno a cui orbita, dalla sua distanza e dall'albedo.

Formule che se a noi comuni mortali possono apparire ostiche, sono in realtà concetti e calcoli di base piuttosto semplici per un fisico.

Più facilmente, possiamo limitarci a confrontare le temperature di equilibrio di Terra, Mercurio, Venere e Marte. Tutti questi pianeti ricevono energia dalla stessa stella, quindi le diverse intensità di irradiazione sono unicamente dovute alla loro distanza dal Sole: dai 9000 W/m² di Mercurio, il più vicino, ai 586 di Marte, il più lontano.

Abbiamo visto che per calcolare la temperatura di equilibrio occorre considerare anche l'albedo, che è la capacità della superficie del pianeta di riflettere e di disperdere la radiazione stellare invece che assorbirla. I valori variano da 0 a 1, dove 0 rappresenta la superficie completamente nera di un astro e 1 rappresenta l'albedo di un corpo perfettamente bianco che riflette tutta la radiazione solare.

E qui iniziamo a vedere valori che forse molti di noi non si aspettavano. Ad esempio, i -19 gradi della temperatura di equilibrio della Terra, ben al di sotto del clima temperato che conosciamo. Oppure i -46 di Venere, nonostante quest’ultima sia più vicina al Sole rispetto alla Terra. Questo è dovuto all'elevata albedo di Venere che riflette il 77% della radiazione solare e limita fortemente il riscaldamento del pianeta, oltre ad offrirci la bellezza del punto più luminoso nel cielo notturno.

Passando invece alla temperatura effettiva, notiamo che questa sarà vicina a quella teorica di equilibrio nei pianeti con un’atmosfera tenue o assente, come Mercurio e Marte.

Mentre nel caso della Terra e di Venere, che hanno entrambi un’importante atmosfera, l’effetto serra porta la loro temperatura reale ai 15 gradi del nostro pianeta, e agli oltre 460 gradi che fanno di Venere il luogo che più si avvicina all’immagine dell’inferno… proprio a causa della sua densa atmosfera composta dal 96% di Co2.

Ma il biossido di carbonio non è l'unico gas ad effetto serra. Tutti i gas composti da almeno 3 atomi hanno la proprietà, più o meno accentuata, di trattenere il calore delle radiazioni infrarosse emesse dalla superficie terrestre.

Quindi i gas che compongono per la maggior parte la nostra atmosfera, azoto (N2) e ossigeno (O2), non sono gas ad effetto serra, poiché le loro molecole sono composte da 2 atomi. Così come non lo sono l'argon (Ar), il neon (Ne) e l'elio (He), composti da un solo atomo.

Mentre tra i gas composti da almeno 3 atomi troviamo appunto il biossido di carbonio (CO2), il metano (CH4), l’Ozono (O3), tutti i vari clorofluorocarburi sintetici (CFC) e poi c’è il più potente e pericoloso tra tutti… l’acqua. Eh si, H2o, tre atomi: l’umidità costituita dal vapore acqueo presente nell’aria contribuisce circa per il 70% all’effetto serra del nostro pianeta ed è, in qualche modo, ciò di cui dovremmo maggiormente preoccuparci.

Beh…diciamo che il nostro pianeta è in grado di gestire e riequilibrare l’aumento di vapore acqueo che si riversa nell’atmosfera in conseguenza dell’evaporazione degli oceani, mentre ha più difficoltà a “digerire” un aumento di Co2, seppure in piccole quantità.

A differenza del biossido di carbonio, che può accumularsi nell'atmosfera potenzialmente in quantità illimitate, la concentrazione di vapore acqueo non può aumentare in modo duraturo e permanente. In altre parole, l'atmosfera non può trattenere H2O illimitatamente, poiché una volta raggiunta una certa soglia di saturazione, il vapore ritornerà allo stato liquido e ricadrà nuovamente negli oceani. L'atmosfera e gli oceani sono in equilibrio.

Ma forse avrete già sentito dire che l’aria calda può contenere più umidità. E il problema è proprio questo: maggiore è la temperatura dell'aria, maggiore è anche la quantità di vapore acqueo che può contenere.

Il riscaldamento dell’aria provocato da un aumento di Co2, per quanto apparentemente piccolo, aumenterà, e questa volta in maniera permanente, la quantità massima di vapore acqueo contenuto nell’atmosfera, che a sua volta aumenterà l’effetto serra, che aumenterà ulteriormente la temperatura, che aumenterà ancora la quantità di vapore cumulabile nell’aria… e così via in una reazione a catena che potrebbe diventare incontrollabile, avvicinandosi sempre di più a quell’ipotetico punto di non ritorno di cui non è facile stabilire con certezza l’eventuale lontananza o vicinanza.

FEEDBACK POSITIVI Vs FEEDBACK NEGATIVI.

Indipendentemente dalla nostra personale opinione sui rischi legati al riscaldamento globale, possiamo almeno concordare sul fatto che negli ultimi anni, anche in paesi a clima temperato come l'Italia, si stiano verificando, sempre più frequentemente, violenti ed inediti fenomeni meteorologici, tipici delle zone tropicali e più calde del pianeta. Trombe d'aria, tempeste, grandinate apocalittiche, bombe d'acqua ed alluvioni come quelle che hanno colpito l'Emilia Romagna poche settimane orsono.

Ci troviamo di fronte a fenomeni sporadici e casuali, oppure stiamo assistendo alla manifestazione di una trasformazione concreta e duratura del clima?

La stragrande maggioranza della comunità scientifica, inclusi l’IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (che è il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite) e tutte le principali organizzazioni scientifiche, concordano sul fatto che il riscaldamento globale sia reale e principalmente causato dalle attività umane.

D’altro canto, esistono anche gruppi di persone e organizzazioni che minimizzano la responsabilità dell'uomo. Alcuni scettici contestano l'accuratezza dei modelli climatici, mentre i negazionisti più convinti mettono addirittura in discussione l'intera idea del riscaldamento globale o comunque lo considerano un fenomeno naturale e temporaneo.

Il dibattito si svolge nel contesto del delicato equilibrio politico ed economico mondiale dove, da un lato ci sono coloro che sottolineano l'urgenza di adottare misure per ridurre le emissioni di gas serra e dall'altro lato vi sono coloro che mettono in evidenza i costi di tali misure sostenendo la necessità di equilibrare le azioni per il clima con altre priorità… (che significa “restare a guardare”).

Ovviamente questo video non ha la pretesa di rivelare verità o menzogne inedite su un argomento tanto complesso, oramai saprete che non è lo stile del canale. Perché in realtà è vero che non esistono modelli scientifici esaustivi che possano prevedere con certezza tutti i fenomeni climatici a cascata che potrebbero verificarsi in seguito al riscaldamento globale, alcuni dei quali potrebbero accelerarlo, altri attenuarlo.

Mi spiego meglio: si definiscono “feedback positivi” o “retroazioni amplificanti" quegli effetti che rinforzano o accelerano il processo stesso che li ha provocati, innescando così un ciclo in cui l’effetto iniziale, nel nostro caso il riscaldamento del pianeta, si amplifica progressivamente nel tempo. Ad esempio, la fusione dei ghiacciai provoca un feedback positivo: con temperature più alte, i bianchi ghiacciai si sciolgono, facendo diventare la superficie terrestre globalmente più scura, assorbendo così più calore solare ed accelerando il riscaldamento stesso. Oppure il rilascio di metano ed altri gas ad effetto serra intrappolati nel permafrost: man mano che il permafrost si scioglie, i gas ad effetto serra che vi sono intrappolati vengono liberati nell’aria, e a loro volta contribuiscono ad accelerare l’aumento delle temperature che scioglie ancora più rapidamente il permafrost e così via… avete capito il concetto.

Dall’altra parte, per fortuna, possiamo avere anche dei "feedback negativi" o "retroazioni attenuanti" che invece smorzano o bilanciano il processo che li provoca. Per esempio se da un lato l'aumento di biossido di carbonio ha l’effetto di riscaldare il pianeta, dall’altro favorisce anche lo sviluppo delle piante che, grazie alla fotosintesi, possono ridurre l’accumulo di Co2 nell’atmosfera limitando l’effetto serra.

Quindi… considerate oramai le evidenze che abbiamo fin qui percorso, il peso dei vari feedback positivi e negativi sono quanto rimane di serio e di obiettivamente ancora aperto e discutibile nel dibattito sul riscaldamento del pianeta. I numerosi modelli climatici sono più o meno pessimisti a seconda della gravità che attribuiscono alle retroazioni amplificanti e della fiducia che accordano a quelle attenuanti.

Ma nessun modello può prevedere con relativa certezza cosa succederà al clima del nostro pianeta nei prossimi anni.

QUANTIFICARE IL RISCALDAMENTO GLOBALE.

Abbiamo visto come l’influenza dell’attività umana sia innegabile, così come l’esistenza dell’effetto serra. E sebbene tutte le conseguenze non siano facilmente prevedibili, possiamo comunque acquisire la consapevolezza di qualche calcolo che ci aiuterà a quantificare e a comprendere l'entità del riscaldamento globale.

Il Sole, una stella con una temperatura di 5500 gradi, riscalda il nostro pianeta trasmettendo un'energia che, misurata al di sopra dell'atmosfera terrestre in condizioni di massima esposizione, raggiunge 1366 W/m^2.

Tuttavia in virtù della sfericità della terra che fa sì che l’esposizione sia diversa tra le varie zone del pianeta, nonché dell’alternanza tra il giorno e la notte, l'energia media effettivamente ricevuta da ogni metro quadrato della Terra rappresenta solo un quarto del valore massimo, ovvero 342 W/m^2.

Poi abbiamo visto che l'albedo della Terra riflette e disperde nello spazio circa il 30% della radiazione solare, quindi solo il 70%, ovvero 240 W/m^2, viene assorbito dall'atmosfera e dalla superficie terrestre. Al calore generato da questi 240 watts si aggiunge ora quello dell'effetto serra che porta il nostro pianeta alla temperatura media reale di 15° invece che dei -19 dell’equilibrio termico teorico.

Le Nazioni Unite, ed in particolare l'IPCC, hanno calcolato che il passaggio da 280 a 420 PPM di CO2 registrato negli ultimi 200 anni equivale a un surplus di radiazione solare di circa 3 W/m^2. Questo valore è chiamato "forzante radiativo", un termine che vi tornerà utile se vorrete approfondire le ricerche personali.

Un forzante radiativo di 3 watt che corrisponde ad un incremento dell'irradiazione del 1,25% (rispetto ai 240 watt calcolati precedentemente) con un conseguente aumento di temperatura stimato a circa 1,5 gradi centigradi.

È tanto? E’ poco? Che conseguenze può avere?

Difficile da stabilire… e da qui in poi, i calcoli e le evidenze oggettive lasciano spazio alle varie opinioni e teorie che costituiscono il dibattito tra l'allarme lanciato dalla comunità scientifica e il "va tutto bene" sostenuto dai climato-scettici.

Ma c’è ancora un mito che possiamo sfatare, ovvero l’argomento secondo cui il riscaldamento che stiamo attualmente osservando non sia dovuto ai gas serra emessi dall’uomo, ma piuttosto alle variazioni naturali dell’attività solare. Ebbene, i cicli solari sono piuttosto ben studiati e ben conosciuti, così come i dati e i valori correlati. Ed è facile constatare che, durante un ciclo solare che dura in media 11 anni, l’intensità della radiazione che raggiunge la Terra oscilla di meno di 1 watt per metro quadrato: valore che va ancora diviso per 4 e filtrato del 30% di albedo, come abbiamo visto nei calcoli precedenti.

Pertanto, l’impatto delle variazioni naturali del sole corrisponde ad appena 0,15 watt per metro quadrato, che è 20 volte inferiore ai 3 watt di forzante radiativo attribuito alle attività umane.

Fine della discussione sui cicli solari.

CONCLUSIONE.

Riassumiamo brevemente quanto percorso in questo episodio.

La controversia sul riscaldamento globale ruota attorno alle cause, alla natura e alle conseguenze dell'aumento delle temperature del nostro pianeta. Ma analizzando bene le evidenze che la scienza ci mette a disposizione, ci accorgiamo che, se è vero che la gravità delle conseguenze può ancora essere dibattuta e lasciare spazio a diverse previsioni, in realtà sulle cause e sulla natura del riscaldamento globale ci sono veramente pochi dubbi.

Le attività umane accumulano gas ad effetto serra nell’atmosfera. Punto.

L’effetto serra innalza la temperatura dell’aria, e un’aria più calda può contenere una maggiore concentrazione di vapore acqueo che riscalda ulteriormente il pianeta innescando una retroazione positiva. Punto.

Il rischio principale risiede proprio nell'accumulo di retroazioni positive che, in assenza di altrettante retroazione negative, potrebbero portare a temperature che, in breve tempo, potrebbero rendere la nostra Terra irriconoscibile, e forse inabitabile. Questo sembra quanto sia accaduto a Venere, che, miliardi di anni fa, aveva condizioni più simili a quelle della Terra, con una temperatura moderata e acqua liquida in superficie, prima di diventare l'inferno che conosciamo oggi.

Va detto però che molti specialisti ritengono improbabile che la Terra subisca lo stesso destino di Venere, almeno non nelle stesse proporzioni. Nel passato, l'atmosfera terrestre ha già convissuto con una concentrazione di CO2 molto più elevata degli attuali 420 PPM, da 2 a 10 volte superiore a seconda delle fonti, con una temperatura media dai 3 ai 5 gradi più alta rispetto ad oggi. E questo non ha reso la terra un deserto sterile, ed anzi piante ed animali hanno felicemente prosperato : era il periodo giurassico.

In effetti, quando con magnanima benevolenza parliamo di “salvare il pianeta”, in realtà commettiamo un errore di prospettiva piuttosto grave e tipicamente antropocentrico. Perché, per dire proprio le cose come stanno…da qualche grado in più di temperatura il pianeta Terra in qualche modo si rimetterà senza problemi, e senza bisogno del nostro aiuto. Ciò che salviamo agendo contro il riscaldamento globale, in realtà… siamo noi stessi in quanto specie.

E nel frattempo cari amici… continuate ad appassionarvi di scienze.

A presto.