1_ Surriscaldamento del pianeta

SURRISCALDAMENTO GLOBALE
Per riscaldamento globale si intende un fenomeno di incremento delle temperature
medie della superficie terrestre non riconducibile a cause naturali e riscontrato a
partire dall’inizio del XX secolo. Secondo il quarto rapporto dell’IPCC del 2007, la
temperatura media della superficie terrestre è aumentata di circa 0.74 °C durante il
XX secolo, in particolare negli ultimi 50 anni.
Tale cambiamento è attribuito alle emissioni in atmosfera di grandi quantità di gas
serra e altri fattori derivati dalla attività umana:
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incremento della concentrazione di gas serra nell' atmosfera
deforestazione
incremento di aerosol
allevamento intensivo
L’Effetto serra
L'effetto serra è l'insieme dei meccanismi che rende la temperatura in superficie
superiore a quella che si avrebbe per puro equilibrio radioattivo.
I principali gas serra sono: il vapore acqueo, l'anidride carbonica, il metano e
l'ozono.
L’attività dell’uomo, già dalla rivoluzione industriale, ha incrementato l’ammontare
di gas serra nell’atmosfera; secondo i dati misurabili da carotaggi nel ghiaccio, le
concentrazioni di CO₂ attuali sono le più alte degli ultimi 650.000 anni.
Secondo stime, il pianeta oggi riuscirebbe a riassorbire, mediante la fotosintesi
clorofilliana e l’azione delle alghe degli oceani, meno della metà delle emissioni,
anche a causa della deforestazione.
Il bruciare i combustibili fossili ha prodotto circa 3/4 dell'incremento di anidride
carbonica negli ultimi 20 anni. La restante parte d'incremento è largamente dovuta
all'uso che l'uomo ha fatto della superficie terrestre.
Oggi la deforestazione continua ad aumentare e aggrava ulteriormente la situazione.
A contribuire vi è anche la maggior produzione di metano dovuto a fermentazione
tipico dell'allevamento cresciuto in modo significativo.
La crescita del Pil pro capite e l'aumento della popolazione sono stati i volani
dell'aumento dell'emissione di gas serra.
La distruzione dell'ozono presente nella stratosfera a causa dei clorofluorocarburi è
altresì menzionata in relazione al riscaldamento globale; tuttavia il legame non è
così forte poiché la riduzione della fascia di ozono ha effetti raffreddanti.
Invece l'ozono, presente nella troposfera, cioè la parte più bassa dell’atmosfera
terrestre, contribuisce al riscaldamento della superficie della Terra.
I gas serra
Vapore acqueo: H₂O
È il principale gas a effetto serra ed è il responsabile di un intervallo che va dal 36%
al 70% dell'effetto serra. Nell’atmosfera, le molecole di acqua catturano il calore
irradiato dalla superficie terrestre diramandolo in tutte le direzioni, compresa la
superficie della terra. L'aria calda può assorbire molta più umidità e di conseguenza
le temperature in aumento intensificano ulteriormente l'aumento di vapore acqueo
in atmosfera e quindi il cambiamento climatico è chiamato, in termini teorici, effetto
serra a valanga.
Anidride carbonica: CO₂
È il responsabile del 9%/26% dell'effetto serra. I principali serbatoi naturali della CO₂
sono gli oceani, i sedimenti fossili, la biosfera terrestre e l'atmosfera.
Il carbonio, grazie alla fotosintesi delle piante, che combina l'anidride carbonica e
l'acqua in presenza di energia solare, entra nei composti organici e quindi nella
catena alimentare, ritornando infine in atmosfera attraverso la respirazione.
Durante l’inverno si registra un aumento di CO₂ dovuto al fatto che nelle piante a
foglia caduca prevale la respirazione; durante l'estate la concentrazione di CO₂
atmosferica diminuisce per l'aumento della fotosintesi.
Anche gli oceani hanno un ruolo fondamentale nel bilancio del carbonio, che in
assenza di emissioni antropiche sarebbe sempre in pareggio. Queste, per quanto
piccole rispetto al totale, sono sufficienti a squilibrare l’intero sistema.
Metano: CH₄
È il responsabile dell'effetto serra per circa il 18%.
Il metano è il prodotto della degradazione di materiale organico in ambiente
anaerobico. Le principali fonti di metano sono i territori paludosi, le risaie, la
fermentazione del concime organico, la combustione della biomassa, la produzione
e la distribuzione di gas naturale, le termiti, l'estrazione del carbone e lo
scioglimento del permafrost con immissioni non ancora quantificate.
Da rilevare anche un aumento delle emissioni di metano da parte delle discariche.
Riscaldamento degli oceani
Le acque marine contengono disciolta una grande quantità di CO₂ ed il
riscaldamento dei mari potrebbe causarne l'emissione nell'atmosfera. Inoltre il
riscaldamento dovuto all'aumento della temperatura potrebbe produrre una
maggior evaporazione dei mari liberando in atmosfera ulteriore quantità di vapore
acqueo, accrescendo ulteriormente la temperatura globale.
Retroazione
Quando una tendenza al riscaldamento provoca effetti che inducono ulteriore
riscaldamento si parla di retroazione positiva, mentre quando gli effetti producono
raffreddamento si parla di retroazione negativa.
La principale retroazione nel sistema climatico comprende il vapore acqueo, mentre
la principale retroazione negativa è costituita dall'effetto della natura sulle emissioni
di radiazione infrarossa.
La temperatura atmosferica diminuisce con l'aumentare dell'altezza nella
troposfera. Poiché l'emissione di radiazione infrarossa è legata alla quarta potenza
del valore della temperatura, la radiazione emessa dall'atmosfera superiore è
minore rispetto a quella emessa dall'atmosfera inferiore.
Il riscaldamento è anche un fattore scatenante per il rilascio di metano da varie
sorgenti presenti sia sulla Terra che sui fondali oceanici. Il disgelo del permafrost,
crea una retroazione positiva a causa del rilascio di anidride carbonica e metano.
Un altro feedback climatico molto discusso è quello delle correnti oceaniche: lo
scioglimento dei ghiacci polari dovuto al riscaldamento globale porterebbe ad una
alterazione della circolazione termoalina e ad una conseguente alterazione del
cosiddetto Nastro Trasportatore Oceanico.
Buco dell'ozono
La stratosfera terrestre contiene un'alta concentrazione di ozono, un gas costituito
da tre atomi di ossigeno (O3) e che rappresenta un vero e proprio schermo nei
confronti delle radiazioni ultraviolette (raggi UV) provenienti dal sole.
Ogni anno la concentrazione dell’ozono stratosferico nell’area situata in prossimità
del Polo Sud diminuisce a causa di variazioni naturali. Purtroppo, a causa degli
inquinanti rilasciati in atmosfera questa periodica diminuzione è stata definita come
il fenomeno del buco dell'ozono. Recentemente si è individuato un assottigliamento
della fascia di ozono anche in una piccola zona al polo Nord, sopra il Mare Artico e si
potrebbe presumere un altro buco dell'ozono. Il problema è estremamente
importante, in quanto una riduzione dell’effetto schermante dell’ozono comporta
un conseguente aumento dei raggi UV che giungono sulla superficie della Terra.
Nell’uomo l’eccessiva esposizione a questi raggi è correlata ad un aumento del
rischio di cancro della pelle, generato a seguito delle mutazioni indotte nel DNA
delle cellule epiteliali. I raggi ultravioletti possono causare inoltre una inibizione
parziale della fotosintesi delle piante, causandone un rallentamento della crescita e,
nel caso si tratti di piante coltivate, una diminuzione dei raccolti.
Effetti del riscaldamento globale
I modelli climatici elaborati dall'IPCC indicano un potenziale aumento della
temperatura, durante il XXI secolo, compreso tra 1,4 e 5,8 °C. In generale, oltre allo
scioglimento dei ghiacci nei ghiacciai e nelle calotte polari con conseguente
innalzamento del livello dei mari e riduzione delle terre emerse, un aumento della
temperatura significa un aumento dell'energia presente nell'atmosfera e quindi
eventi meteorologici estremi (quali cicloni, alluvioni, siccità, ondate di caldo e
di gelo, ecc.) di maggior numero con una maggior violenza; l'alterazione chimica
dell'atmosfera causa un'alterazione chimica di tutti gli ecosistemi. Il clima globale è
un sistema non lineare, ma multifattoriale, per cui la climatologia può stabilire delle
tendenze, ma non eventi di dettaglio a breve periodo. Alcuni effetti sull'ambiente
sono già attribuibili al riscaldamento del pianeta. Il ritiro dei ghiacci
continentali, l'arretramento della calotta polare artica, l'aumento del livello dei
mari. Le modifiche nella distribuzione delle piogge e l'aumento nell'intensità e
frequenza di eventi meteorologici sono attribuibili in parte al riscaldamento globale.
Altri effetti previsti dall'IPCC comprendono: l'innalzamento del livello dei mari di 180
- 590 mm nel 2090-2100 rispetto ai valori del periodo 1980-1999, ripercussioni
sull'agricoltura, rallentamenti nella corrente nord-atlantica causati dalla diminuzione
della salinità dell'Oceano Atlantico (dovuta allo scioglimento dei ghiacci), riduzioni
dello strato di ozono, aumento nell'intensità di eventi meteorologici
estremi, acidificazione degli oceani e la diffusione di malattie come la malaria e
la febbre dengue. Uno studio prevede che di un campione di 1 103 specie di piante
ed animali, entro il 2050 si estingueranno dal 18% al 35%, in base ai futuri
mutamenti climatici. Tuttavia, pochi studi hanno documentato una relazione diretta
tra l'estinzione di specie e i mutamenti climatici e uno studio suggerisce che il tasso
di estinzione è ancora incerto. Il riscaldamento, sperimentato negli ultimi anni, sta
sciogliendo i ghiacci artici, tanto che l'ESA , il 14 settembre 2008, ha annunciato la
riapertura del celeberrimo Passaggio a nord-ovest a settentrione del continente
nord americano, per lo scioglimento dei ghiacci. Si è aperto inoltre anche il
passaggio a nord-est nel Mare glaciale artico. Il primo precedente documentato
risale al 1903 quando Roald Amundsen riuscì nell'impresa di traversare il passaggio a
nord-ovest.
Ulteriori effetti
Molti altri fenomeni sono spesso citati come conseguenza del riscaldamento
globale. Uno di essi è la riduzione del pH degli oceani per effetto dell'aumento della
CO₂ nell'atmosfera e l'aumento, quindi, della quantità disciolta in acqua.
Poiché molti organismi ed ecosistemi sono in grado di adattarsi solo ad uno stretto
intervallo di valori del pH, è stato ipotizzato un possibile evento di estinzione, che
distruggerebbe la catena alimentare.
Protocollo di Kioto
Il principale accordo internazionale per il controllo del riscaldamento globale è il
Protocollo di Kyoto, negoziato nel 1997. Il Protocollo coinvolge 180 nazioni ed è
stato messo in atto il 16 Febbraio 2005.
Lavoro svolto da Simone Biasibetti e Lorenzo Caldogno 3^A.
Realizzato nell’ambito del progetto “Italiano con Informatica”, coordinato dalla docente Calanni.