8 DOMANDE CRUCIALI SUL CLIMA

Di Alberto Rotondi

Ho raccolto qui 8 punti importanti di discussione sui cambiamenti climatici. Le fonti sono i siti scientifici  governativi e le riviste scientifiche. Le risposte sono ovviamente mie.

 1 .L’uomo deve preservare i cicli ambientali terrestri senza alterarli?

La Terra è una culla naturale per la civiltà umana, e l’uomo deve fare di tutto per conservare questo sistema che assicura il nostro benessere.

Risposta: FALSO

La figura sottostante riposta  l’andamento della temperatura, della concentrazione di CO2 e delle polveri nell’ultimi 400 mila anni. Questo periodo è niente  e per la Terra, che ha più di 4 miliardi di anni, ed è niente anche per la vita in generale, che risale anch’essa probabilmente a centinaia di milioni o miliardi di anni fa, ma è un periodo molto lungo per la civiltà umana, che si è sviluppata negli ultimi 10 mila anni, cioè nell’ultimo “pianerottolo” più a destra della curva blu delle temperature.

 cicli

I dati della figura sono valori sperimentali ottenuti analizzando l’aria delle bolle intrappolate nei ghiacci antartici. Questa è una meravigliosa cassaforte del nostro passato, almeno per quel che riguarda l’ultimo milione di anni. Dai dati si vede che le temperature oscillano tra 90 mila anni di freddo e 10 mila anni di caldo (periodi interglaciali caldi). Noi ora siamo alla fine di un periodo interglaciale caldo (nel pianerottolo più a destra della curva blu). Le temperature non sono nemmeno esageratamente alte rispetto al passato, se guardiamo i periodi caldi. Infatti le polveri (ultima curva rossa) in queste  ultime migliaia di anni sono particolarmente alte, e questo influisce nel far diminuire le temperature massime.

I Cicli di 90 mila anni di freddo e 10 mila di caldo sono detti di Milankovitch, e sono dovuti alla dinamica complicata dei  moti della Terra intorno al Sole. Questo per dire che non possiamo farci niente. Ebbene, durante i periodi freddi, come si vede dalla figura, la temperatura era più bassa di circa 8 gradi, la CO2 era di 200 ppm (ora è di 400) il livello dei mari era di 100-150 metri più basso e circa ¼ delle terre ora densamente popolate era coperto da croste di ghiaccio alte centinaia di metri. E’ chiaro che, quando andremo verso l’era glaciale faremo di tutto per contrastare il freddo, magari utilizzando i gas serra per termostatare il pianeta.

In conclusione, dai dati emerge chiaramente il fatto seguente: la civiltà umana, così come si è sviluppata negli ultimi 10 mila anni, è incompatibile con i cicli naturali del pianeta.

  1. L’uomo sta immettendo una quantità molto elevata di gas serra rispetto ai cicli naturali

Risposta: FALSO

La figura sottostante, tratta da un rapporto del ICPP, mostra che in realtà l’uomo sta immettendo una quantità molto piccola di gas serra, rispetto ai cicli naturali: solo 30 Miliardi di Tonnellate (Gton) all’anno, contro circa 750 del “respiro” del pianeta.

co2emission

La differenza tra le emissioni umane e quelle naturali sta nel fatto che la poca CO2 umana, se proveniente dai fossili, non ha un corrispondente “pozzo” di assorbimento dove annullarsi a differenza della CO2 del resto del pianeta, che è “rinnovabile”, nel senso che fa parte di un meccanismo dove all’emissione fa riscontro un assorbimento di pari misura, in un gioco a somma zero. Per esempio, si calcola che gli insetti siano una sorgente di emissione di circa 100 Gton di CO2 all’anno. Ma siccome gli insetti si nutrono di foglie, quando queste si riformano, attraverso la fotosintesi, catturano dall’atmosfera una quantità esattamente pari a quella emessa dagli insetti. Lo stesso accade quando bruciamo della legna: la CO2 emessa sarà esattamente riassorbita quando una pianta simile a quella abbattuta e bruciata si riformerà. Questo non succede quando invece estraiamo i fossili, frutto di meccanismi avvenuti milioni di anni fa e reimmettiamo con la loro combustione “nuova” CO2. Se questo modello è vero, siamo al paradosso che l’uomo, pur emettendo meno del 5% della CO2 del pianeta, sta cambiano gli equilibri dei gas serra in atmosfera, Questo dà anche l’idea di quanto sia complicato formulare un modello climatico attendibile della Terra.

  1. L’uomo è responsabile dell’aumento dei gas serra in atmosfera.

Risposta: probabilmente è VERO

La figura sottostante, tratta dal sito ufficiale della NASA, mostra il rapido aumento di CO2 che si è avuto negli ultimi 50 anni. Sono dati sperimentali ottenuti dalle bolle d’aria dei ghiacci antartici. La figura mostra gli ultimi 400 mila anni, ma si stima che la percentuale non sia mai stata così alta negli ultimi 4 milioni di anni

( http://climate.nasa.gov/evidence/ ).

co2400ppm

Questo è un dato di fatto,  indipendente da modelli e opinioni, di cui bisogna tenere conto.

Lo studio analitico dell’incremento, mostra un accumulo di 10-15 Gton/anno,  che è circa 1/3-1/2 delle emissioni umane. In altre parole, sembra che i 30 Gton/anno emessi dall’uomo (linea piena della figura qui sotto) siano in parte assorbiti dal mondo vegetale (gli agronomi di tutto il mondo registrano un aumento della velocità di sviluppo delle piante) e che in parte si accumulino in atmosfera (linea tratteggiata della figura). Comunque, che sia di natura antropica o meno, il fatto sperimentale incontestabile è che ogni anno si accumulano da 10 a 15 Gton in più di CO2.  Anche altri gas serra seguono lo stesso andamento. Se l’uomo riducesse di 1/3 le sue emissioni, indipendentemente dall’origine dell’aumento, stabilizzerebbe i gas serra ai livelli attuali.

gton30

  1. L’aumento dei gas serra provoca l’aumento della temperatura del pianeta

Risposta: probabilmente è VERO

Dalle curve riportate si vede  che nel passato temperatura e livelli di CO2 sono correlati. Nelle ere glaciali la temperatura è più bassa di 8-9 gradi e la CO2 si mantiene intorno a 180-200 ppm, nei periodi caldi la CO2 raggiunge 280 ppm. Attualmente abbiamo l’anomalia di 400 ppm. Nei sistemi complessi non è semplice individuare relazioni di causa effetto in modo indipendente da modelli e la correlazione non significa direttamente causa-effetto (correlation is not causation). E questo è particolarmente vero nel caso del clima: un aumento di temperatura innesca un aumento di emissione di CO2 dagli oceani, l’aumento di CO2 ne  fa aumentare l’assorbimento da parte delle piante, muovendo nel sistema climatico tutta una serie di reazioni positive e negative. In una situazione così complicata, le sole predizioni scientifiche ragionevoli si possono trovare attraverso i complicati modelli climatici, i quali predicono le evoluzioni del sistema e le correlazioni osservate tra le grandezze. Le misure accurate, oggi disponibili dai satelliti palloni sonda e boe marine mettono continuamente alla prova i modelli e permettono di migliorarne le previsioni.

Praticamente tutti i modelli predicono che l’aumento di CO2 che si è realizzato negli ultimi decenni provocherà un aumento delle temperature della Terra e che il sistema andrà fuori controllo se non si limitano le emissioni di CO2. Diminuendo di almeno 1/3  le emissioni umane attuali, si comincerebbe ad andare verso una stabilizzazione del sistema ed un aumento di temperature contenuto entro i 3-4 gradi nei prossimo 100 anni. Questo è un modello, ma è il meglio che la scienza oggi può mettere a nostra disposizione.

  1. L’uomo può influire poco sul clima della Terra, le sue azioni sono ininfluenti

Risposta: FALSO

Dai dati riportati più sopra risulta chiaramente che l’eccesso di gas serra è pari a circa 1/3 delle emissioni umane. L’uomo ha quindi la possibilità, riducendo le proprie emissioni, di stabilizzare la quantità di gas serra in atmosfera.

Spesso si trovano affermazioni completamente infondate come “le emissioni di gas serra dei vulcani sono superiori a quelle dell’uomo”.  I vulcani eruttano prevalentemente gas che contribuiscono poco all’effetto serra e che si decompongono dopo qualche anno. Invece la CO2 rimane per secoli e secoli in atmosfera. Si calcola che il contributo dei vulcani ai gas serra sia pari non più di 300 milioni di tonnellate/anno (0.3 Gton) a fronte di 30 Gton delle emissioni umane, quindi l’1% delle  emissioni umane  (http://www.earthmagazine.org/article/comment-volcanic-versus-anthropogenic-carbon-dioxide-missing-science?page=1)

  1. La temperatura dell’atmosfera è stabile da circa 15 anni, mentre le emissioni di CO2 hanno continuato ad aumentare. Quindi, i modelli climatici sono sbagliati.

Risposta: Probabilmente è FALSO.

Effettivamente la temperatura in atmosfera è stabile da circa 15 anni:

http://berkeleyearth.org/land-and-ocean-data/#section-0-8

stasi15anni

Dal 2000 però gli scienziati  stanno monitorando solo l’aria, ma anche la temperatura delle acque, per la quale mancano dei dati affidabili. L’esperimento  che sta misurando lo stato delle acque si chiama ARGO: http://www.argo.ucsd.edu/global_change_analysis.html.

Qui sotto trovate il calore che si è accumulato nelle acque misurato da ARGO. La misura della temperatura è molto difficile, perché, data la grande capacità termica dell’acqua, vengono immagazzinati nei mari e negli oceani grandi quantità di calore a fronte di aumenti piccoli di temperatura, dell’ordine di qualche centesimo di grado.

argo

I dati attuali sono consistenti sia con la fine di un periodo interglaciale caldo sia con l’inizio degli effetti del riscaldamento da aumento dei  gas serra previsto dai modelli climatici. Sapremo la verità solo nei prossimi decenni, con l’accumulo di nuovi dati e l’affinamento dei modelli.

Chi vuole entrare nei dettagli e rendersi conto della difficoltà di queste misure può leggere qui:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rog.20022/pdf

  1. Per ridurre i gas serra nell’immediato bisogna puntare solo sulle rinnovabili

Risposta: FALSO

La strada delle rinnovabili va percorsa, ma per avere un ruolo determinante da queste fonti  sono necessari parecchi decenni, nel migliore dei casi.

Prendiamo ad esempio il caso dell’Italia, leader nel fotovoltaico: sono installati 18 GW di potenza di picco, a fronte di un consumo di potenza della rete elettrica 35-55 GW.  Però questi 18 GW vanno moltiplicati per il fattore di capacità o rendimento, che in Italia è 0.13. Si ha allora 18×0.13=2.34. Il  contributo del fotovoltaico all’elettrico (se assumiamo una potenza media assorbita di 40 GW)  è quindi 2.34/40=6%. Se riportato al consumo di energia totale, non solo quella elettrica, abbiamo un contributo di circa l’1%.

Ora in Italia sono installati 135 km quadrati di fotovoltaico. Per avere un sistema elettrico interamente fotovoltaico dovremmo avere 2500 km quadrati di celle, impianti di stoccaggio e una rete intelligente diversa dalla attuale. Si parla di decine e decine di miliardi di investimenti e di periodi di 40-50 anni. Per avere una idea, in Italia il suolo occupato dall’uomo è 22000 km quadrati, di cui 7000 di strade asfaltate.

Le tecnologie che nell’immediato  possono far diminuire la emissione di gas serra sono il gas e il nucleare. In particolare, il gas emette 1/3 meno di CO2 del petrolio, la metà del carbone, è disponibile ed abbondante. Questa, nell’immediato sembra  la soluzione migliore per affrontare il periodo di transizione verso le rinnovabili.

  1. La catastrofe climatica è già in corso

Risposta: FALSO

Dai dati mostrati e discussi fin qui appare chiaro che attualmente siamo alla fine di un periodo (naturale!) interglaciale caldo, e che  i dati sono compatibili sia con questa situazione che con l’inizio di un riscaldamento da gas serra previsto da tutti i modelli climatici.

In questa situazione l’atteggiamento più razionale è probabilmente:

  1. continuare e intensificare gli studi sul clima, sia accumulando nuovi dati sia affinando i modelli climatici di previsione;

2.  in attesa di capire meglio il sistema in cui viviamo, operare una scelta saggia e prudente cominciando a ridurre le emissioni di gas serra, almeno di 1/3, per mantenere a livello costante il  loro contenuto in atmosfera.

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