Cambiamenti Climatici Una delle Grandi Sfide del Ventunesimo

Cambiamenti Climatici
Una delle Grandi Sfide
del Ventunesimo Secolo
Filippo Giorgi
Abdus Salam ICTP, Trieste
IPCC WG1 Bureau
Apertura dell’Anno Accademico, Universita’ di Verona, 13 Marzo 2008,
L’Effetto Serra
I gas serra in atmosfera assorbono la
radiazione infrarossa emessa dalla superficie
terrestre, riscaldando atmosfera e oceani
Molte attivita’ umane emettono gas
serra in atmosfera (CO2, CH4),
contribuendo ad un aumento delle
concentrazioni di questi gas
Le concentrazioni di
gas serra in atmosfera
stanno rapidamente
aumentando dall’inizio
dell’era industriale
Concentrazione di CO2
A Mauna Loa (Hawaii)
CO2
CH4
N2O
Le concentrazioni atmosferiche di gas serra sono le piu’ alte
negli ultimi 650000 anni e continuano ad aumentare sopratutto a
causa dell’uso di combustibili fossili e di alcune pratiche agricole.
La teoria ci dice che questo dovrebbe
portare ad un riscaldamento del clima
N2O
CO2
CH4
L’evidenza del
riscaldamento
globale
Cambiamento di temperatura globale
Warmest 12 years:
1998,2005,2003,2002,2004,2006,
2001,1997,1995,1999,1990,2000
Period
Rate
50 0.128±0.026
100 0.074±0.018
Years °/decade
Riconstruzioni di temperatura emisferica
da carotaggi ed altri indicatori
Gli ultimi 50 anni sono I piu caldi dall’ottavo secolo D.C.
Distribuzione geografica del
cambiamento di temperatura (1979-2003)
Altre evidenze del riscaldamento globale
Scioglimento dei ghiacciai
Aumento del livello del mare
Alps
Riscaldamento degli oceani
Diminuzione dei ghiacci marini
Estensione della calotta Artica
Settembre 1979
Settembre 2005
Settembre 2007
La linea rosa indica la estensione di ghiaccio media di Settembre dal 1979
Esempi di scioglimento
di ghiacciai alpini
Pizzo Bernina, 1978
Pizzo Palú - 1978
Pizzo Bernina, 2003
Pizzo Palú - 2003
Altri cambiamenti osservati
Aumento della intensita’
delle precipitazioni
Aumento di ondate di calore
ed eventi siccitosi
Cambiamento nella frequenza
di eventi siccitosi
Aumento della
lunghezza e
intensita’ di
eventi siccitosi
sulla base del
PDSI
IPCC-2007
Il riscaldamento del clima e’
inequivocabile, come comprovato
da osservazioni di aumento di
temperatura globale atmosferica
e oceanica, scioglimento di
neve e ghiacci, e aumento del
livello del mare globale
Cosa sta causando
il riscaldamento
globale?
Fattori
umani
Aerosol
atmosferico
Gas Serra
Attivita’
vulcanica
Il clima terrestre
puo’ cambiare per cause
naturali o cause legate
alle attivita’ umane
Fattori
naturali
Variazioni della
attivita’ solare
Uso del territorio
Variabilita’
Naturale (El Nino)
Come si identifica “l’impronta”
umana sul clima
• other GHGs
• aerosols
• volcanic
• solar
• natural internal
Climate models
I modelli climatici sono delle
descrizioni matematiche
del clima terrestre capaci di
riprodurre le caratteristiche
fondamentali del clima
All Forcings
Natural Forcings
Impronta umana
sul clima
Solo quando si considera
l’effetto dei gas serra da
attivita’ umane si riesce a
riprodurre il riscaldamento
osservato negli ultimi 50 anni
Il contributo umano al forcing
radiativo dal 1750 e’ molto
maggiore di quello naturale
IPCC – 2007
E’ “molto probabile (90-95%)” che
l’aumento delle concentrazioni
di gas serra dovuto alle attivita’
umane abbia causato la
maggior parte del riscaldamento
globale osservato dalla
meta’ del 20mo secolo.
Cosa possiamo
aspettarci
per il futuro?
Scenari futuri di emissioni e
concentrazioni di gas serra
(Scenari SRES-IPCC 2000)
Emissione di CO2
Concentrazione di CO2
A2
A2
A1B
B1
A1B
B1
Piu’ di 20 modelli climatici globali da tutto il mondo sono stati
usati per simulare la risposta del clima a questi scenari
Emissioni dall’uso di combustibili fossili
CO2 Emissions (GtC y-1)
10
9
8
7
Actual emissions: CDIAC
Actual emissions: EIA
450ppm stabilisation
650ppm stabilisation
A1FI
A1B
A1T
A2
B1
B2
SRES (2000)
growth rates in
% y -1 for
2000-2010:
2006
2005
Observed
6
2000-2006
3.3%
5
1990
A1B: 2.42
A1FI: 2.71
A1T: 1.63
A2: 2.13
B1: 1.79
B2: 1.61
1995
2000
2005
2010
Le emissioni attuali sono piu’ alte del piu’ pessimistico
degli scenari elaborati dall’IPCC nel 2000
Emissioni di gas serra nel 2004
IPCC – 2007: Proiezioni di cambiamento
di temperatura globale per il 21mo secolo
Un aumento
della
temperatura
globale nel
21mo secolo
e’ inevitable
Range di innalzamento del livello del mare: 19-58 cm
Altri cambiamenti previsti per il
ventunesimo secolo
-> Maggiore intensita’ di cicloni tropicali ed extratropicali
-> Aumento di temperature estreme ed eventi siccitosi
-> Aumento della intensita’ delle precipitazioni
-> Aumento della variabilita’ climatica
-> Continuo scioglimento di ghiacciai e ghiacci marini
-> Indebolimento della circolazione globale oceanica
Distribuzione geografica del cambiamento
futuro di temperatura e precipitazione
Il Mediterraneo e’ una “climate change Hot-spot”
Temperature change DJF
Precipitation change DJF
Scenario A1B, 20 modelli,
2080-2099
INVERNO BOREALE
Temperature change JJA
ESTATE BOREALE
INVERNO BOREALE
Precipitation change JJA
ESTATE BOREALE
Cambiamento di temperatura e precipitazione
sull’Italia da 10 modelli regionali del progetto
PRUDENCE (Scenario A2, 2070-2100)
Temperatura
Precipitazione
Inverno
Inverno
Estate
Estate
Le estati che ci aspettano? L’estate 2003
Gli effetti dei
cambiamenti climatici,
Come affrontarli?
I cambiamenti climatici possono
influenzare molti settori della societa’
Gli effetti dipendono dall’entita’
dei cambiamenti climatici
3500
3000
250
2500
2000
Stab. 1000
Stab. 750
Stab. 650
100
Stab. 550
150
Unmitigated
emissions - IS92a
200
50
1500
1000
500
0
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
Temperature Increase
2.25
2.5
2.75
3
0
3.25
Millions at Risk
in the 2080s
Additional millions of people at risk of increased
water shortage
300
Stab. 450
Additional millions of people at risk of hunger, malaria
and coastal flooding
350
Legend
Risk of water shortage
Risk of malaria
Risk of hunger
Risk of coastal flooding
Un forte riscaldamento al di la’ del 21mo secolo
potrebbe portare a cambiamenti semi-irreversibili
Collasso della
circolazione oceanica
Knutti et al. (2003)
Scioglimento dei ghiacci su
Groenlandia e Antartico Occident.
(aumento livello del mare > 12 m)
Scomparsa della
foresta Amazzonica
Realta’ o
fantascienza?
2002: Collasso della
Larsen-B Ice Shelf
Realta’ o fantascienza? Scioglimento
dei ghiacci della Groenlandia
Il cuore del dibattito post-Kyoto e’ sul come
stabilizzare le quantita’ di gas serra ed il
relativo cambiamento climatico al di sotto
del “livello di pericolo”
IPCC 2007:
Le tecnologie per ridurre le emissioni
di gas serra esistono a costi sostenibili
Potenziale di riduzione di emissioni
per diverse politiche di mitigazione
L’esempio della California
Per Capita Electricity Sales (not including self-generation)
(kWh/person) (2006 to 2008 are forecast data)
14,000
12,000
United States
kWh/person
10,000
8,000
California
6,000
France
4,000
W. Europe
Spain
2,000
Portugal
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
1968
1966
1964
1962
1960
0
La maggior parte della riduzione di uso di energia e’ dovuta a politiche di
efficienza energetica nel campo degli edifici, trasporti e refrigerazione
Principali incertezze
Nubi e aerosol
Scenari di emissione
Proiezioni regionali
Livello del mare
Uso del territorio e
ciclo del carbonio
Alcuni messaggi conclusivi sul
problema dei cambiamenti climatici
Alcuni messaggi conclusivi sul
problema dei cambiamenti climatici
Gestire l’inevitabile (Adattamento)
ed evitare l’ingestibile (Mitigazione)
Alcuni messaggi conclusivi sul
problema dei cambiamenti climatici
Gestire l’inevitabile (Adattamento)
ed evitare l’ingestibile (Mitigazione)
Stabilizzare le concentrazioni di gas serra
al di sotto del livello di pericolo e’ possibile
a costi sostenibili e salvaguardando lo sviluppo
Alcuni messaggi conclusivi sul
problema dei cambiamenti climatici
Gestire l’inevitabile (Adattamento)
ed evitare l’ingestibile (Mitigazione)
Stabilizzare le concentrazioni di gas serra
al di sotto del livello di pericolo e’ possibile
a costi sostenibili e salvaguardando lo sviluppo
La ricerca scientifica e’ fondamentale per una
migliore comprensione del problema e delle
sue possibili soluzioni
Alcuni messaggi conclusivi sul
problema dei cambiamenti climatici
Quello dei cambiamenti climatici e’
un problema globale la cui soluzione
richiedera’ uno sforzo di
collaborazione internazionale
scientifica, tecnologica e politica
di entita’ forse senza precedenti
Grazie