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Cos'è
l'effetto serra
Questo meccanismo, chiamato effetto serra, ha un effetto regolatore
in grado di mantenere una temperatura media per tutto il globo di
circa 15°C. L'atmosfera si comporta proprio come una serra,
che lascia penetrare luce e trattiene calore. Questo processo consiste
in un riscaldamento del pianeta per effetto dell’azione dei
cosiddetti gas serra, composti presenti nell’aria a concentrazioni
relativamente basse (anidride carbonica, vapor acqueo, metano, ecc.).
I gas serra permettono alle radiazioni solari di passare attraverso
l’atmosfera mentre ostacolano il passaggio verso lo spazio
di parte delle radiazioni infrarosse provenienti dalla superficie
della Terra e dalla bassa atmosfera (il calore riemesso); in pratica
si comportano come i vetri di una serra e favoriscono la regolazione
ed il mantenimento della temperatura terrestre ai valori odierni.La
maggiore quantità di energia che arriva sulla Terra proviene
dal Sole. Poiché l'atmosfera esercita una funzione di schermo,
non tutte le radiazione che raggiungono il suo limite esterno riescono
ad arrivare sulla superficie terrestre. In media, solo il 47% della
radiazione globale viene assorbita dal suolo. Questo 47% costituisce
la radiazione effettiva. Il restante 53% viene riflesso nello spazio,
diffuso o assorbito nell'atmosfera o ancora restituito al suolo.
La superficie terrestre emette nuovamente, a sua volta, una radiazione.Grazie
alla presenza nell'atmosfera di anidride carbonica (CO2), la maggior
parte di questa radiazione emessa nuovamente dalla Terra - il 90%
- viene trattenuta e rimandata sulla superficie. Questo meccanismo,
chiamato effetto serra, ha un effetto regolatore in grado di mantenere
una temperatura media per tutto il globo di circa 15°C. L'atmosfera
si comporta proprio come una serra, che lascia penetrare luce e
trattiene calore. La quantità di insolazione ricevuta da
una località dipende dall'angolo con cui viene colpita dai
raggi solari, cioè dalla latitudine. Sulla Terra ci sono
zone che ricevono un surplus di radiazione, mediamente quelle che
si trovano nella zona climatica compresa fra l'equatore e i paralleli
tropici (latitudine 23° 27' Nord e Sud). Le altre zone ne ricevono
meno della media. Si può dire che l'atmosfera ha la capacità
di trasferire energia da un punto all'altro del globo cercando di
mantenere in modo dinamico le condizioni di equilibrio sulla Terra.
L'anidride carbonica riveste un ruolo di grande importanza per il
funzionamento dell'effetto serra.
Cause
dell'aumento
La presenza dell'anidride carbonica nell'atmosfera, fino a una certa
concentrazione, consente il mantenimento del clima attuale, mentre
un suo eccessivo aumento porta a un progressivo aumento anche della
temperatura sul pianeta.Sono principalmente due le attività
umane che contribuiscono drammaticamente all'aumento dell'anidride
carbonica atmosferica. Da una parte l'ossidazione dei composti di
carbonio che formano i combustibili fossili (carbone, petrolio e
gas bruciati per ottenere calore ed energia: scarichi delle automobili,
degli impianti di riscaldamento e delle industrie a carbone che
producono energia elettrica, ecc.) a cui si aggiungono anche gli
effetti degli incendi di boschi e foreste. Dall'altra parte il disboscamento
massiccio che determina una drastica riduzione del processo di assorbimento
del carbonio e di immissione dell'ossigeno da parte delle piante
attraverso la fotosintesi. Dall’inizio della Rivoluzione Industriale,
la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica è
aumentata del 30% circa, la concentrazione del gas metano è
più che raddoppiata e la concentrazione dell’ossido
nitroso (N2O) è cresciuta del 15%. Inoltre dati recenti indicano
che le velocità di crescita delle concentrazioni di questi
gas, anche se erano basse durante i primi anni ’90, ora sono
comparabili a quelle particolarmente alte registrate negli anni
’80.Nei Paesi più sviluppati, i combustibili fossili
utilizzati per le auto e i camion, per il riscaldamento negli edifici
e per l’alimentazione delle numerose centrali energetiche
sono responsabili in misura del 95% delle emissioni dell’anidride
carbonica, del 20% di quelle del metano e del 15% per quanto riguarda
l’ossido nitroso (o protossido di azoto).L’aumento dello
sfruttamento agricolo, le varie produzioni industriali e le attività
minerarie contribuiscono ulteriormente per una buona fetta alle
emissioni in atmosfera. Anche la deforestazione contribuisce ad
aumentare la concentrazione di anidride carbonica nell’aria,
infatti le piante sono in grado di ridurre la presenza della CO2
nell’aria attraverso l’organicazione mediante il processo
fotosintetico. Il danno è ancora più evidente se si
pensa che nel corso degli incendi intenzionali che colpiscono ogni
anno le foreste tropicali viene emessa una quantità totale
di anidride carbonica paragonabile a quella delle emissioni dell’intera
Europa. Da notare che la respirazione dei vegetali e la decomposizione
della materia organica rilasciano una quantità di CO2 nell’aria
10 volte superiore a quella rilasciata dalle attività umane;
queste emissioni sono state comunque bilanciate nel corso dei secoli
fino alla Rivoluzione Industriale tramite la fotosintesi e l’assorbimento
operato dagli oceani.Se le emissioni globali di CO2 fossero mantenute
come in questi ultimi anni, le concentrazioni atmosferiche raggiungerebbero
i 500 ppm per la fine di questo secolo, un valore che è quasi
il doppio di quello pre-industriale (280 ppm). Il problema viene
ulteriormente complicato dal fatto che molti gas serra possono rimanere
nell’atmosfera anche per decine o centinaia di anni, così
il loro effetto può protrarsi anche per lungo tempo
Come si può vedere dai grafici in basso, la concentrazione
dei principali gas serra è aumentata in maniera esponenziale
a partire dall'avvento della Rivoluzione Industriale.
Dati che fanno riferimento al periodo in cui non erano ancora disponibili
degli strumenti adatti al rilevamento delle concentrazioni dei gas
serra sono stati ottenuti analizzando l'aria intrappolata nel ghiaccio
risalente agli anni in esame
Effetti sul clima e sull'ambiente
Poiché, a causa dell'inquinamento, la quantità di
anidride carbonica presente nell'atmosfera sta aumentando, aumenta
di conseguenza anche la quantità di calore trattenuto. Questo
continuo surriscaldamento, nel lungo periodo, determinerebbe un
innalzamento della temperatura sulla superficie del nostro pianeta
con conseguenze gravissime per l'equilibrio della Terra. L'innalzamento
degli ottimali 15° C di media porterebbe per esempio al progressivo
scioglimento dei ghiacci dei poli, con un conseguente innalzamento
del livello dei mari che ricoprirebbero la terraferma. Inoltre,
il drastico mutamento climatico e meteorologico sarebbe probabilmente
letale per la maggior parte delle specie di piante e animali oggi
viventi.
Legislazione
Il Protocollo di Kyoto impegna i Paesi industrializzati e quelli
ad economia in transizione (i Paesi dell’est europeo) a ridurre
complessivamente del 5% nel periodo 2008–2012 le principali
emissioni antropogeniche dei gas capaci di alterare il naturale
effetto serra (questi Stati sono attualmente responsabili di oltre
il 70% delle emissioni). I sei gas serra presi in considerazione
sono: l’anidride carbonica, il metano, il protossido di azoto
(N2O), gli idrofluorocarburi (HFC), i perfluorocarburi (PFC) e l’esafluoruro
di zolfo (SF6). Il vapor d’acqua non è stato considerato
in quanto le emissioni di origine antropogenica sono estremamente
piccole se paragonate a quelle enormi di origine naturale.Per i
Paesi in via di sviluppo il Protocollo di Kyoto non prevede alcun
obiettivo di riduzione. In queste regioni la crescita delle emissioni
di anidride carbonica e degli altri gas serra sta avvenendo ad un
ritmo che è circa triplo (+25% nel periodo 1990-1995) di
quello dei Paesi sviluppati (+8% nello stesso periodo).La stima
delle future emissioni diventa così estremamente difficile
perché dipende dai vari trend demografici, economici, tecnologici
e dagli sviluppi politici ed istituzionali di tutti i paesi del
pianeta. In ogni caso, senza delle misure più restrittive
volte alla limitazione delle emissioni, la concentrazione atmosferica
dei gas serra continuerà ad aumentare fino a provocare dei
danni climatici impensabiliosfera anche per decine o centinaia di
anni, così il loro effetto può protrarsi anche per
lungo tempo.
Il Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (Intergovernmental
Panel on Climate Change, IPCC) ritiene che la temperatura media
del pianeta sia aumentata di circa 0,6°C dal 1861. Inoltre,
sulla base delle tendenze attuali di emissione dei gas serra, vi
è la stima di un ulteriore aumento della temperatura terrestre
tra 1,4 e 5,8°C nel periodo fra il 1990 e il 2100. Il conseguente
cambiamento climatico comporterà delle implicazioni estremamente
significative a carico della salute dell’uomo e dell’integrità
dell’ambiente. Il clima infatti influenza fortemente l’agricoltura,
la disponibilità delle acque, la biodiversità, la
richiesta dell’energia (ad esempio per il riscaldamento o
il raffreddamento) e la stessa economia
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