Încălzire globală

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Afișaj grafic care compară temperatura medie detectată pe Pământ în perioada 2010-2019 cu cea detectată în perioada 1951-1978 ( NASA 2020)
Comparație între temperatura observată în fiecare an de NASA și temperatura medie înregistrată între 1850 și 1900 („valori preindustriale”).
Acest grafic evidențiază cauzele umane ale încălzirii globale; factorii naturali îl influențează pozitiv sau negativ, provocând neregularitatea tendinței de temperatură de la an la an.
Videoclip NASA și NOAA despre încălzirea climei (1995-1999) (vă rugăm să așteptați încărcarea)

Încălzirea globală (uneori numită încălzire climatică sau supraîncălzire climatică ) indică în climatologie schimbarea climatului terestru care s-a dezvoltat de la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea și este încă în curs, caracterizată în general prin creșterea temperatura globală medie și fenomenele meteorologice asociate acesteia (de exemplu, creșterea fenomenelor extreme legate de ciclul apei, cum ar fi inundații , secete , deșertificare , topirea gheții , creșterea oceanelor și modificări ale modelului de circulație atmosferică cu valuri de căldură , valuri reci etc.).

Potrivit IPCC, cauzele predominante se regăsesc în activitatea umană, datorită emisiilor în atmosfera terestră a cantităților în creștere de gaze cu efect de seră (cu o consecință a creșterii efectului de seră ) și a altor factori atribuibili întotdeauna omului. activități [1] [2] ; Protocolul de la Kyoto , semnat în noiembrie 2009 de 187 de state [3] , își propune să reducă aceste gaze cu efect de seră produse de om [4] . Acordul de la Paris , semnat în noiembrie 2015, angajează statele părți să mențină creșterea temperaturii globale „cu mult sub 2 ° C” comparativ cu nivelurile preindustriale.

Istorie

Jean Baptiste Joseph Fourier
Svante Arrhenius

Cronologie

Pașii principali în înțelegerea științifică a fenomenului încălzirii globale și rolul CO 2 sunt următorii: [5] [6]

  • 1824 Joseph Fourier calculează că Pământul ar trebui să fie mult mai rece de căldura razelor solare și face trei ipoteze, dintre care una ia în considerare efectul de seră al atmosferei.
  • 1856 Eunice Newton Foote observă experimental efectul de încălzire al soarelui asupra diferitelor gaze și teoretizează că schimbarea proporției de dioxid de carbon (CO 2 ) în atmosferă i- ar schimba temperatura
  • 1859 John Tyndall (independent de Eunice Newton Foote [7] ) descoperă că unele gaze blochează radiațiile infraroșii, sugerând că modificările concentrației gazelor, în special CO 2 , ar putea provoca schimbări climatice.
  • 1896 Svante Arrhenius publică primul calcul al încălzirii globale dintr-o creștere a CO 2 și înțelege rolul vaporilor de apă în amplificarea fenomenului.
  • 1901 Nils Ekholm folosește pentru prima dată cuvântul „efect de seră”. Knut Ångström , bazat pe posibile experimente la acea vreme, spre deosebire de Arrhenius, consideră că efectul absorbției radiației infraroșii de către CO 2 satura rapid.
  • 1938 Milutin Milanković propune teoria sa astronomică a schimbărilor orbitale pentru a explica cauza epocii glaciare.
  • 1938 Guy Callendar argumentează despre încălzirea globală continuă de la efectul de seră din cauza creșterii CO 2 , în conformitate cu ceea ce a prezis Arrhenius.
  • 1956 Gilbert Plass calculează încălzirea folosind un model stratificat al atmosferei.
  • 1957 Hans Suess identifică urma izotopică a combustibililor fosili în atmosferă.
  • 1960 Charles Keeling măsoară cu exactitate CO 2 în atmosferă și înregistrează creșterea anuală.
  • 1963 Calculele privind feedback-ul vaporilor de apă arată că sensibilitatea climatică la dublarea CO 2 ar fi putut fi mai mare decât se credea anterior.
  • 1967 Manabe și Wetherald dezvoltă primul model de computer care simulează clima Pământului.
  • 1971 Rasool și Schneider modelează efectul de răcire a aerosolilor.
  • 1979 Prima conferință mondială privind clima, organizată deOMM , UNEP , FAO , UNESCO și OMS .
  • 1988 James Hansen prezintă rezultatele modelelor climatice ale NASA Goddard Institute care prezic creșterea încălzirii globale, mărturisind Senatului SUA.
  • 1990 Primul raport IPCC.
  • 2020 Criza climatică .

Descriere

Anomalie medie a temperaturii atmosferice pe uscat și a temperaturii suprafeței mării , astfel cum a fost reconstruită de IPCC , în seria istorică din 1880 până în 2010
Anomalie medie a temperaturii atmosferice la sol și la suprafața mării, înregistrată între 1978 și 2009 de sateliți [8]

Variații naturale

De-a lungul istoriei Pământului au existat diferite variații ale climei care au condus planeta să treacă prin diferite ere glaciare , alternând cu perioade mai calde numite ere interglaciare. Aceste variații sunt atribuite în principal schimbărilor periodice ale structurii orbitale a planetei noastre ( ciclurile Milanković ), cu perturbări datorate tendinței periodice a activității solare și a erupțiilor vulcanice (datorită emisiilor de CO 2 și praf). Chiar și în ultimii 2000 de ani au existat variații naturale, cum ar fi perioada caldă romană , climatul medieval Optimum și mica eră de gheață .

Încălzire recentă

Pe de altă parte, prin încălzirea globală, înțelegem o creștere a temperaturilor medii ale suprafeței Pământului , care nu poate fi atribuită cauzelor naturale și constatată de la începutul secolului al XX-lea . Conform celui de-al patrulea raport al Grupului interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC) din 2007, temperatura medie a suprafeței terestre a crescut cu 0,7 ± 0,2 ° C în timpul secolului al XX-lea. [9]

Datele din seria istorică termică aflată în posesia oamenilor de știință indică faptul că încălzirea nu este uniformă pe tot globul: este mai mare pe uscat decât în oceane . Mai mult, datorită distribuției mai mari a terenurilor emergente și a antropizării relative, este mai accentuată în emisfera nordică decât în ​​cea sudică și mai mare în latitudinile nordice, mai degrabă decât în ​​cele medii și joase, zonele arctice din Siberia și Canada sunt în încălzire puternică, dimpotrivă zona Antarcticii se răcorește.

Creșterea temperaturilor provoacă pierderi majore de gheață și creșterea nivelului mării . Impacturile asupra structurilor și intensității precipitațiilor sunt, de asemenea, vizibile, rezultând schimbări în locația și dimensiunea deșerturilor subtropicale . Întunecarea globală , cauzată de creșterea concentrației de aerosoli în atmosferă , detectată între anii 1960 și 1980, blocând razele soarelui, ar fi atenuat cel puțin parțial efectele încălzirii globale.

IPCC

Sigla IPCC

Pentru a analiza cu precizie variațiile climatice , Organizația Națiunilor Unite a înființat în 1988 o Comisie interguvernamentală privind schimbările climatice (IPCC) care reunește reprezentanți ai națiunilor care aderă la Organizația Națiunilor Unite. Rapoartele IPCC au fost publicate în diferite ediții din 1991 și servesc drept punte între comunitatea științifică și factorii de decizie politică (prin așa-numitul Rezumat pentru factorii de decizie politică ). Potrivit comisiei, temperatura globală a suprafeței planetei a crescut cu 0,74 ± 0,18 ° C în ultimii 100 de ani, până în 2005 . [10] [11]

Studiu științific

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Modelul climatic .
Schema unui model climatic

Studiul științific al încălzirii globale actuale de către comunitatea științifică ( climatologii IPCC ) se face prin două proceduri distincte, bazându-se pe metodologiile statistice și teoria complexității : pe de o parte, sunt analizate datele științifice măsurabile semnificative pentru așa-numita detectare . parametrii de referință ai cauzelor menționate anterior ( temperatura aerului , temperatura oceanului (SST), activitatea solară , concentrațiile de gaze cu efect de seră ) pentru a verifica tendința pe termen lung care certifică apariția încălzirii sau nu (analiza seriilor istorice ), pe de altă parte, simularea se folosesc modele climatice care iau în considerare mai mult sau mai puțin toți factorii implicați în reglarea sistemului climatic sau construiți pornind de la cunoașterea stadiului tehnicii de funcționare a climei luând în considerare legile fizice (de exemplu iradiere ) și diferitele procese de feedback . Odată construite, aceste modele sunt validate pe baza datelor climatice anterioare sau prin aplicarea modelului la vremuri trecute și verificarea bunătății climatului simulat cu cel trecut trecut.

Aceste simulări permit evidențierea atât a cauzelor schimbărilor climatice ( atribuire ), cât și realizarea de prognoze viitoare; atribuțiile cauzelor sunt de obicei realizate prin inserarea sau îndepărtarea forțelor energetice și verificarea producției modelului pe baza datelor din trecut sau prin cântărirea contribuțiilor fiecărui factor antropogen și natural (în acest mod, multe simulări au arătat că CO 2 forțarea ar fi indispensabilă pentru a recrea datele climatice din trecutul recent prin declanșarea multor alte reacții pozitive, rezultând astfel, potrivit oamenilor de știință, cauza principală a fenomenului); proiecțiile viitoare sunt deseori numite „scenarii”, deoarece iau în considerare diferitele niveluri posibile de concentrație de dioxid de carbon ca o funcție a dezvoltării economice a diferitelor țări de pe pământ.

Efecte

De mediu

Potrivit IPCC, deșertificarea solurilor este una dintre problemele declanșate de încălzirea globală

NASA , cu un scurt videoclip de 26 de secunde, arată evoluția încălzirii globale în ultimii 131 de ani, evidențiind o creștere a temperaturilor, în special în ultimele două decenii [12] .

Desertificarea

O creștere a temperaturii medii globale ar duce la zone din latitudinile medii mai supuse fenomenelor de desertificare , de asemenea, în virtutea absenței prelungite a precipitațiilor atmosferice din cauza secetei și a valurilor de căldură.

Creșterea limitei de zăpadă perenă și topirea gheții

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: retragerea ghețarilor din 1850 .
Model de gheață în emisfera nordică
Model de gheață în emisfera sudică

Recesiunea sau retragerea ghețarilor din 1850 este fenomenul hidrogeologic pentru care suprafața și grosimea ghețarilor terestri au scăzut în general comparativ cu valorile pe care le aveau în 1850. Este un proces care afectează disponibilitatea apei proaspete pentru irigații și pentru uz casnic, la excursii montane, la animale și plante care depind de topirea ghețarului și, pe termen lung, și de nivelul oceanelor. Studiată de glaciologi , coincidența retragerii ghețarilor cu creșterea gazelor cu efect de seră atmosferică este adesea citată în sprijinul evident al încălzirii globale. Lanțurile montane cu latitudine medie, cum ar fi Himalaya , Alpi , Munții Stâncoși , lanțul Cascade și Anzii sudici, fără a exclude vârfurile tropicale izolate precum Kilimanjaro din Africa , prezintă semne ale celei mai mari pierderi glaciare.

Încălzirea experimentată în ultimii ani topește și gheața arctică, atât de mult încâtESA din 14 septembrie 2008 a anunțat redeschiderea celebrului pasaj din nord-vestul spre nordul continentului nord-american, datorită topirii gheții . [13] [14] S-a deschis și pasajul către nord-est (nordul Rusiei) în marea arctică . Primul precedent documentat datează din 1903 când Roald Amundsen a reușit să întreprindă trecerea pasajului spre nord-vest. Pasajul nord-estic poate fi urmărit în 1878 și până la expediția baronului Adolf Erik Nordenskjöld (vremuri în care spărgătoarele moderne de gheață nu erau încă disponibile).

În septembrie 2007, gheața din Antarctica a atins în schimb extinderea maximă (16,3 milioane de kilometri pătrați, ușor peste medie) atunci când a făcut înregistrări (1978) pe calota de gheață din ' Antarctica ; invers, în anul următor, prelungirea a fost printre minorii înregistrați vreodată. [15]

Expediția DAMOCLES ( Dezvoltarea capacităților de modelare și observare a arcticii pentru studii de mediu pe termen lung ) a prezis în orice caz topirea totală a stratului de gheață arctică înainte de 2020. [16] Marina SUA consideră că, deși există incertitudini semnificative, consensul științific actualul este de așa natură încât Arctica va fi aproape complet lipsită de gheață vara de la un an între 2030 și 2040. Prin urmare, consideră că ar putea fi nevoie să își mărească capacitățile operaționale în acea regiune. [17]

Creșterea, încălzirea și acidificarea oceanelor

Densitatea populației și altitudinea deasupra nivelului mării în Veneto (2010), o regiune a Italiei deosebit de vulnerabilă la creșterea nivelului mării
Pierderea terenului de coastă între 1932 și 2011 în deltele din Mississippi

Creșterea CO 2 datorată combustibililor fosili ar putea fi amplificată prin încălzirea consecventă a oceanelor. Apele marine conțin o cantitate mare de CO 2 dizolvat, iar încălzirea mărilor ar putea provoca eliberarea lor în atmosferă. Mai mult, încălzirea datorată creșterii temperaturii ar putea produce o evaporare mai mare a mării, eliberând în atmosferă alte cantități de vapori de apă , principalul gaz cu efect de seră , crescând și mai mult temperatura globală.

Proiecțiile din modelul climatic adoptat de IPCC indică faptul că temperatura medie a suprafeței planetei va crește cu aproximativ 1,1 ° C - 6,4 ° C în timpul secolului 21. [9] Această gamă de valori rezultă din utilizarea diferitelor scenarii privind emisiile viitoare de gaze cu efect de seră, împreună cu diferite valori ale sensibilității climatice . Deși multe studii analizează tendințele din secolul 21, încălzirea și creșterea nivelului mării ar putea continua mai mult de o mie de ani, chiar dacă nivelurile de gaze cu efect de seră se stabilizează. Întârzierea în atingerea unui echilibru s-ar datora capacității termice mari a oceanelor. [9] Potrivit unor studii [18] , stagnarea temperaturilor globale în ultimii zece ani (2000-2009) ar putea fi atribuită tocmai acumulării de căldură de către oceane datorită capacităților lor termice ridicate, cu încălzirea consecventă și a -straturile de suprafață, cum ar fi unele dovezi experimentale, par să confirme.

Migrația lessepsiană
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Tropicalizarea Mediteranei , Southernizarea Mediteranei și migrația Lessepsiană .

În Marea Mediterană asistăm de câțiva ani la o intrare de specii tropicale ( tropicalizarea Mediteranei ), în multe cazuri lessepsiene sau pătrunse din Marea Roșie prin Canalul Suez ; în bazinele cele mai nordice, precum cele italiene, pe de altă parte, există o creștere a speciilor termofile sudice prezente anterior doar pe coastele nord-africane ( sudul Mediteranei ): aceste schimbări faunistice sunt legate de încălzirea climei. În special în partea de est a Mediteranei, aceste procese au efecte substanțiale asupra speciilor native și există exemple de daune ecologice grave (cum ar fi binecunoscuta invazie a Caulerpa taxifolia și Caulerpa racemosa ), de-a lungul coastelor italiene.

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: acidificarea oceanelor .
Modificarea pH - ului suprafeței mării cauzată de CO 2 antropogen între 1700 și 1990.

Pe lângă riscul de inundații al multor zone de coastă ale lumii, un alt efect al încălzirii globale este acidificarea oceanelor sau reducerea pH - ului oceanelor datorită creșterii CO 2 în atmosferă și, în consecință, a creșterii cantitate.dizolvat în apă. [19] De fapt, CO 2 dizolvat în apă formează acid carbonic , care îi mărește aciditatea. Se estimează că valoarea pH-ului la începutul erei industriale a fost egală cu 8,25 și că a scăzut la 8,14 în 2004 , [20] cu proiecții care prevăd o scădere suplimentară a valorii unei cantități variabile între 0, 14 și 0,5 pentru 2100 . [9] [21] Întrucât multe organisme și ecosisteme sunt capabile să se adapteze doar la o gamă restrânsă de valori ale pH-ului, a fost ipotezat un posibil eveniment de dispariție care ar distruge lanțul trofic . [22]

Modificări ale circulației atmosferice și oceanice

Un efect direct intermediar ar fi modificarea circulației atmosferice și a modelelor sale ( teleconexiuni atmosferice ) și o accelerare a ciclului global al apei și o modificare la fața locului a regimurilor de precipitații. Unele efecte asupra mediului sunt, cel puțin parțial, deja atribuite încălzirii globale. În raportul său din 2001 , IPCC sugerează că retragerea generală a gheții continentale, retragerea stratului de gheață arctic, creșterea nivelului mării, în special în cele cu rate de evaporare mai mici, datorită expansiunii termice și a topirii gheții continentale ca și în cazul ghețarilor montani , schimbările în distribuția precipitațiilor și creșterea intensității și frecvenței evenimentelor meteorologice extreme sunt parțial atribuite încălzirii globale. [23]

Potrivit IPCC, valurile de căldură ar deveni mai frecvente și mai intense odată cu încălzirea globală datorită ondulațiilor valurilor Rossby din atmosferă.

În prezent, IPCC consideră că încălzirea meteorologică se manifestă și se va manifesta tocmai printr-o creștere a „meridianizării” circulației atmosferice sau cu o predispoziție marcată spre schimburi de meridiane cu o creștere consecventă a frecvenței și intensității evenimentelor extreme precum inundații , secete , căldură și valuri de îngheț . Potrivit IPCC, unele efecte, precum creșterea deceselor, exodul în masă și pierderile economice, ar putea fi agravate de creșterea densității populației în unele regiuni ale globului [24], în ciuda faptului că numărul victimelor ar putea fi atenuate pentru consecințele climatelor reci.

Cu toate acestea, este dificil să legați evenimente specifice de încălzirea globală. Pentru multe dintre aceste predicții, de fapt, diferite surse oferă date de sprijin contradictorii, cum ar fi creșterea nivelului mării. [25] Datele publicate de NASA arată o creștere de peste cincisprezece centimetri începând cu 1870. [26] Efectele încălzirii globale ar putea fi mai semnificative dacă nu ar fi existat o reducere relativă a radiației solare din cauza poluării atmosferice . și sulfați în fenomenul cunoscut sub numele de estompare globală . În mod paradoxal, o reducere a poluării (în special a SOx și a particulelor ) ar putea duce, prin urmare, la o creștere a temperaturilor globale mai ridicate decât se presupunea inițial. [27]

Creșterea fenomenelor atmosferice extreme

Potrivit IPCC , valurile reci ar putea deveni și mai frecvente și mai intense odată cu încălzirea globală, din nou din cauza valului valurilor Rossby din atmosferă.

În general, pe lângă topirea gheții din ghețari și calote polare, cu creșterea nivelului mării și reducerea solului, o creștere a temperaturii înseamnă o creștere a energiei prezente în atmosferă și, prin urmare, fenomene meteorologice extreme (cum ar fi cicloni , inundații , secete , valuri de căldură și îngheț etc.) de un număr mai mare cu o violență mai mare; alterarea chimică a atmosferei determină o alterare chimică a tuturor ecosistemelor. Cu toate acestea, este încă foarte dificil să se prevadă modul în care încălzirea globală actuală va afecta efectiv sistemul planetar. Clima globală este un sistem multifuncțional neliniar, astfel încât climatologia poate stabili tendințe, dar nu evenimente detaliate pe termen scurt în loc de analize meteorologice .

Potrivit cercetătorilor, la un nivel meteorologic , adică la scări sezoniere și de timp mai scăzute, o atmosferă mai energică ar provoca o accelerare a ciclului apei și schimburi mai mari de aer de-a lungul meridianelor (ondulații puternice ale valului Rossby ) cu o creștere a extremelor asociate fenomene ( inundații , bombe de apă , uragane , secete , valuri de căldură , valuri reci etc.), cu repercusiuni puternice asupra culturilor agricole și, în general, asupra zonelor antropizate și a altor zone.

Potrivit IPCC, creșterea frecvenței și intensității ciclonilor tropicali ar indica creșterea fenomenelor extreme legate de încălzirea globală

Al patrulea raport IPCC din 2007 raportează câteva date despre creșterea intensității ciclonilor tropicali în Oceanul Atlantic de Nord începând cu 1970 , legate de creșterea temperaturilor la suprafața mării, dar prognozele pe termen lung sunt complicate de datele de calitate anterioare începutul observațiilor prin satelit. Raportul în sine afirmă, de asemenea, că nu există o tendință clară în numărul anual de cicloni tropicali din lume. [9] Alte impacturi temute de IPCC includ creșterea nivelului mării cu 180 - 590 mm în 2090 - 2100 comparativ cu valorile perioadei 1980 - 1999 , [9] repercusiuni asupra agriculturii, încetiniri în curentul Atlanticului de Nord cauzate de scăderea salinității oceanului Atlantic (datorită topirii gheață), reducerea nivelului de ozon , intensitatea crescută a fenomenelor meteorologice extreme, [28] acidificarea oceanelor și răspândirea unor boli precum malaria și dengue . [29] [30] Un studiu prezice că dintr-un eșantion de 1 103 specii de plante și animale, 18% până la 35% vor dispărea până în 2050, pe baza viitoarelor schimbări climatice. [31] Cu toate acestea, puține studii au documentat o relație directă între dispariția speciilor și schimbările climatice [32] și un studiu sugerează că rata de dispariție este încă incertă. [33]

Ieftin

Unii economiști au încercat să estimeze costurile economice nete agregate ale daunelor cauzate de schimbările climatice. Aceste estimări sunt departe de a prezenta concluzii definitive: pe aproximativ o sută de estimări, valorile variază de la 10 USD pe tonă de carbon (3 USD pe tonă de dioxid de carbon) până la 350 USD (95 USD pe tonă de dioxid de carbon), cu o medie de 43 USD pe tonă de carbon (12 USD pe tonă de dioxid de carbon).

Lumea occidentală este principalul vinovat al emisiilor de C02
Seceta din Sahel din anii 1970 și 1980 a creat o foamete care a ucis un milion de oameni și a afectat peste 50 de milioane

Stern Review , un raport extrem de mediatizat cu privire la potențialul impact economic, presupunea o reducere a PIB-ului global cu un punct procentual din cauza evenimentelor meteorologice extreme și, în cel mai rău caz, o reducere de 20% a consumului global pe cap de locuitor. [34] Metodologia și concluziile acestei publicații au fost criticate de mulți economiști. [35] , în timp ce alții au salutat încercarea de cuantificare a riscului economic. [36] [37]

Studiile preliminare sugerează că costurile și beneficiile atenuării încălzirii globale sunt aproximativ în jurul aceleiași cifre. [38] Conform Programului Națiunilor Unite pentru Mediu ( UNEP ), sectoarele economice cele mai susceptibile de a se confrunta cu efectele negative ale schimbărilor climatice includ bancile , agricultura și transporturile. [39] Națiunile în curs de dezvoltare care sunt dependente de agricultură vor fi deosebit de afectate. [40]

Social

Climatologii avertizează cu privire la posibila influență a încălzirii climatice asupra stabilității popoarelor, cu o posibilă creștere a emigrării în masă din țările din sud către țările lumii occidentale în virtutea deteriorării calității vieții lor . [41]

Sanitar

Potrivit IPCC, încălzirea globală ar putea aduce cu sine creșterea bolilor tropicale la latitudini medii

Creșterea temperaturii la latitudini medii și înalte ar putea favoriza răspândirea bolilor tropicale, cum ar fi malaria și alte boli purtate de insecte (de exemplu, țânțari , căpușe etc.), în special împreună cu valurile de căldură . [42] Cu toate acestea, „ecologistul sceptic” Bjørn Lomborg susține că creșterea preconizată a temperaturii din cauza încălzirii globale ar oferi un efect benefic asupra deceselor la temperatura ambiantă: numărul deceselor cauzate de frig astăzi ar scădea mult mai mult decât cele din cauza căldurii ar crește . [43] El citează, printre altele, o declarație a VJM Martens: [44] „încălzirea globală ar putea provoca o scădere a ratelor mortalității, în special în domeniul bolilor vasculare”. El afirmă în continuare, citând pe Keating și alții, că: „Pentru Marea Britanie o creștere de 2 ° C ar însemna încă 2.000 de decese din cauza căldurii, dar cu 20.000 mai puține din cauza frigului ”. [45]

Evoluzione termica in altri pianeti del sistema solare

Di recente è stato suggerito che alcuni dei pianeti e dei satelliti del sistema solare starebbero subendo un aumento della temperatura. [46] Su Marte il supposto aumento della temperatura è ricavato da un articolo che studia il rapporto tra tempeste di sabbia e albedo superficiale [47] , e basato solamente su due punti, nel 1977 e 1997. Un'analisi di tutti i dati disponibili mostra un andamento erratico della temperatura, senza una tendenza a un riscaldamento, e nel 2001 la temperatura globale marziana era inferiore a quella del 1977 [48] .

Alcuni modelli prevedono un aumento della temperatura per il pianeta Giove di una decina di gradi nelle zone equatoriali, in seguito a un aumento dell'attività meteorologica, ma non un aumento della temperatura media [49] . Inoltre si tratta di una previsione non osservata direttamente. Nei pianeti più lontani come Urano e Nettuno si constatano aumenti di temperatura, ma si tratta probabilmente di variazioni stagionali [50] . Non conosciamo quasi nulla della meteorologia di questi pianeti, che sono stati osservati per un tempo limitato (Nettuno per circa mezzo periodo di rivoluzione ). L'ipotesi che queste variazioni siano dovute a variazioni dell'attività solare è in contrasto con le debolissime variazioni misurate per l'irradiazione solare .

Cause

Anche l' allevamento intensivo contribuisce al rilascio di grandi quantità di gas serra

I cambiamenti recenti del clima sono stati analizzati più in dettaglio solo a partire dagli ultimi cinquanta anni, cioè da quando le attività umane sono cresciute esponenzialmente ed è diventata possibile l'osservazione dell'alta troposfera . Tutti i principali fattori ai quali è attribuito il cambiamento climatico sono legati alle attività dell'uomo. In particolare questi sono: [51]

Un rapporto del Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico conclude che la maggior parte degli incrementi di temperatura osservati dalla metà del XX secolo è, con molta probabilità, da imputare all'incremento di gas serra prodotti dall'uomo; [52] mentre è molto improbabile (si stima sotto il 5%) che gli aumenti climatici possano essere spiegati ricorrendo solo a cause naturali. Il riscaldamento interessa sia l' oceano sia l' atmosfera .

Gas serra e incremento dell'effetto serra

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Gas serra ed Effetto serra .
Variazioni nel tempo dei gas serra antropogenici nell'atmosfera dal 1850 al 2000

L'effetto serra è l'insieme dei meccanismi che rende la temperatura superficiale di un pianeta superiore a quella che si avrebbe per puro equilibrio radiativo, calcolato secondo la legge di Stefan-Boltzmann. Tale concetto è stato proposto per la prima volta da Joseph Fourier nel 1827 ed è stato studiato poi da Svante Arrhenius nel 1896 . [53] L' effetto serra è un fenomeno naturale, che produce sulla superficie terrestre un aumento di temperatura di circa 33 °C (dato calcolato considerando la temperatura media terrestre nel 1850).[54] I principali gas serra sono: il vapore acqueo , responsabile dell'effetto serra in una percentuale variabile tra il 36–70%; l' anidride carbonica (CO 2 ), che incide per il 9-26%; il metano (CH 4 ), che incide per il 4-9%; l' ozono (O 3 ), che incide tra il 3-7% [55] [56] [57] .

L'attività dell'uomo, già dalla rivoluzione industriale , ha incrementato l'ammontare di gas serra nell'atmosfera modificando l'equilibrio radiativo e la partizione energetica superficiale (atmosfera radiativa-convettiva). La concentrazione di CO 2 e metano ha subito un incremento rispettivamente del 36% e del 148% dal 1750 . [58] Queste concentrazioni sono tra le più alte degli ultimi 650 000 anni, periodo che è misurabile in base ai dati estratti da carotaggi nel ghiaccio. [59] [60] [61] Tale incremento di circa 2 ppm all'anno è legato principalmente all'uso di combustibili fossili che durante il periodo carbonifero (tra 345 e 280 milioni di anni fa) avevano "fissato" la CO 2 nel sottosuolo, trasformandola dalla forma gassosa a quella solida o liquida di petrolio , carbone o gas naturale . Negli ultimi 150-200 anni, a partire dalla rivoluzione industriale , la combustione dei giacimenti fossili ha invertito il processo avvenuto durante il periodo carbonifero liberando grandi quantità di anidride carbonica (circa 27 miliardi di tonnellate all'anno [62] ).

L'assorbimento per risonanza molecolare della radiazione infrarossa da parte dell' anidride carbonica

Secondo le stime, il pianeta riuscirebbe oggi a riassorbire, mediante la fotosintesi clorofilliana e l'azione delle alghe degli oceani, meno della metà di tali emissioni, anche a causa della deforestazione . [63] Alcuni indizi di carattere geologico indicano che gli attuali valori di CO 2 sono più alti di quelli di 20 milioni di anni fa. [64] Il bruciare i combustibili fossili ha prodotto circa 3/4 dell'incremento di anidride carbonica negli ultimi venti anni. La restante parte di incremento è largamente dovuta all'uso che l'uomo ha fatto della superficie terrestre (ad es. la deforestazione). [65] L'attività umana ha infatti ridotto la biomassa vegetale in grado di assorbire la CO 2 fin dalla rivoluzione agricola neolitica , trasformando i boschi in campi o città. Oggi la deforestazione (in particolare in Amazzonia ) continua ad aumentare e aggrava ulteriormente la situazione. A contribuire ulteriormente vi è la maggior produzione di metano dovuto a fermentazione , tipico dell'allevamento anch'esso cresciuto in modo significativo e delle colture a sommersione (ad esempio il riso ).

Secondo il comitato di esperti delle Nazioni Unite ( Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico ) l'attuale riscaldamento non può essere spiegato se non attribuendo un ruolo significativo anche a questo aumento di concentrazione di CO 2 nell'atmosfera (teoria del riscaldamento globale antropico). [66]

Nell'arco degli ultimi tre decenni del XX secolo, la crescita del PIL pro capite e la crescita della popolazione sono stati i volani dell'aumento dell'emissione di gas serra. [67] [68] [69] Alla luce di questi studi sono stati creati degli strumenti per prevedere gli scenari futuri. Gli Special Report on Emissions Scenarios redatti dall'IPCC disegnano il possibile scenario per il 2100 : la concentrazione di CO 2 in atmosfera potrebbe variare tra i 541 ei 970 ppm. [70] Questo significa un incremento del 90-250% di concentrazione di anidride carbonica rispetto al 1750. Le riserve di combustibile fossile sono sufficienti per raggiungere questi livelli e andare anche oltre nel 2100. [71] 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. [72] L'ozono presente nella troposfera (cioè la parte più bassa dell'atmosfera terrestre) contribuisce invece al riscaldamento della superficie della Terra. [73]

Anidride carbonica (CO 2 )

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Ciclo del carbonio .

L' anidride carbonica è responsabile per il 9% / 26% [74] [75] dell'effetto serra e interagisce con l'atmosfera per cause naturali e antropiche: i serbatoi naturali della CO 2 sono gli oceani (che contengono il 78% della CO 2 ), i sedimenti fossili (22%), la biosfera terrestre (6%), l' atmosfera (1%). Esempio tipico di dati relativi mostrati sull'andamento della CO 2 sono quelli dell'osservatorio del Mauna Loa alle Hawaii .

Concentrazione di anidride carbonica nella troposfera nel 2011 in buona correlazione con la distribuzione del riscaldamento globale a meno degli effetti di redistribuzione della circolazione atmosferica ( NASA - NOAA )

Gran parte dell'anidride carbonica degli ecosistemi viene immessa in atmosfera. Un certo numero di organismi hanno la capacità di assimilare la CO 2 atmosferica. 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 . Si possono individuare delle variazioni annuali della concentrazione di CO 2 atmosferica: durante l'inverno si registra un aumento di concentrazione dovuto al fatto che nelle piante a foglia caduca prevale la respirazione; durante l'estate invece la concentrazione di CO 2 atmosferica diminuisce per l'aumento complessivo della fotosintesi ovvero la fase attiva di accumulo di carbonio.

Gli oceani hanno un ruolo fondamentale nel bilancio del carbonio: costituiscono una vera e propria riserva di carbonio sotto forma di ione bicarbonato e contengono quantità enormi di CO 2 , fino al 79% di quella naturale. Gli oceani possono rilasciare o assorbire CO 2 in quanto questa è solubile in acqua. L'incremento di temperatura dell'acqua diminuisce la solubilità del biossido di carbonio, pertanto l'aumento della temperatura degli oceani sposta CO 2 dal mare all'atmosfera. Gli oceani, assorbendo la CO 2 atmosferica, tendono a mantenere più stabile la sua concentrazione nell'atmosfera; se invece la concentrazione nell'atmosfera tende ad abbassarsi, gli oceani possono liberare anidride carbonica fungendo così da riequilibratori o feedback . Questo bilancio naturale tra emissioni da parte della biosfera e assorbimento da parte degli oceani, in assenza di attività antropica e in prima approssimazione, è sempre in pareggio. Esso coinvolge valori di emissioni e assorbimenti maggiori rispetto alle emissioni antropiche. Tuttavia, per quanto piccole rispetto al totale, le emissioni antropiche sono sufficienti a squilibrare l'intero sistema.

Dinamica annuale della CO 2 sulla Terra in un anno sotto gli effetti della circolazione atmosferica ( NASA 2007)

L'anidride carbonica si va così accumulando nell'atmosfera in quanto i processi di assorbimento da parte dello strato rimescolato dell'oceano non riescono a compensare l'aumento del flusso di carbonio entrante in atmosfera. Le emissioni legate all'attività umana sono dovute in primis all'uso di energia fossile come petrolio , carbone e gas naturale ; la restante parte è dovuta a fenomeni di deforestazione e cambiamenti d'uso delle superfici agricole. Il contributo della deforestazione è peraltro molto incerto e oggi al centro di molti dibattiti: le stime indicano valori compresi tra un minimo di 0,6 e un massimo di 2 miliardi di tonnellate di carbonio all'anno (rispettivamente 2,2 e 7,3 miliardi di tonnellate di CO 2 ). Per quanto concerne la persistenza media in anni della CO 2 in atmosfera, l'IPCC considera un intervallo compreso tra i 50 ei 200 anni, in dipendenza sostanzialmente dal mezzo di assorbimento. L'anidride carbonica nell'atmosfera è aumentata di circa il 25% dal 1960 a oggi: la stazione di rilevazione di Mauna Loa ( Hawaii ) ha registrato in tale periodo una variazione da 320 ppm (1960) a 400 ppm (2014).

Vapore acqueo (H 2 O)

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Ciclo dell'acqua .
Ciclo dell'acqua

Il principale gas a effetto serra è il vapore acqueo (H 2 O), responsabile di un intervallo che va dal 36 al 70% dell' effetto serra base o naturale. [74] [75] Nell'atmosfera, le molecole di acqua catturano il calore irradiato dalla superficie terrestre diramandolo in tutte le direzioni, riscaldando così la superficie della Terra prima di essere irradiato nuovamente nello spazio. Il vapore acqueo atmosferico è parte del ciclo idrologico , un sistema chiuso di circolazione dell'acqua dagli oceani e dai continenti verso l'atmosfera in un ciclo continuo di evaporazione, traspirazione, condensazione e precipitazione. Tuttavia 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 in quello che a livello teorico è chiamato "effetto serra a valanga".

Metano (CH 4 )

Il metano (CH 4 ) è considerato responsabile dell'effetto serra per circa il 18%, [76] essendo infatti la sua capacità nel trattenere il calore 21 volte maggiore rispetto a quella dell'anidride carbonica. [77] La sua concentrazione atmosferica media sta aumentando con un tasso medio annuo valutato tra l'1,1% e l'1,4%. Il metano è il prodotto della degradazione di materiale organico in ambiente anaerobico. Le principali fonti di metano sono i terreni paludosi (25-170 Tg annui; 1 Tg o teragrammo = 10 12 grammi, ossia 1 milione di tonnellate), le risaie (40-179 Tg), la fermentazione del concime organico (40-110 Tg), la combustione della biomassa (30-110 Tg), la produzione e la distribuzione di gas naturale (20-50 Tg), l'estrazione del carbone (10-40 Tg), le termiti (5-45 Tg) e non ultimo lo scioglimento del permafrost con emissioni non ancora quantificate. [78] [79] È da rilevare il forte aumento delle emissioni di metano anche da parte delle discariche; inoltre si è avuto un aumento delle emissioni provenienti dal settore energetico e una diminuzione di quelle del settore agricolo.

Distribuzione globale del metano secondo la latitudine in funzione degli anni

Retroazioni

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: 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 positiva nel sistema climatico comprende il vapore acqueo, mentre la principale retroazione negativa è costituita dall'effetto della temperatura sulle emissioni di radiazione infrarossa : all'aumentare della temperatura di un corpo, la radiazione emessa aumenta in proporzione alla potenza quarta della sua temperatura assoluta ( legge di Stefan-Boltzmann ). Questo effetto fornisce una potente retroazione negativa che stabilizza il sistema climatico nel tempo.

Ghiacci-albedo-ghiacci

Un altro importante processo a retroazione è costituito dall' albedo del ghiaccio [80] : quando la temperatura globale aumenta, i ghiacci polari si sciolgono a un tasso superiore. Sia la superficie emersa sia le acque riflettono meno la luce solare rispetto al ghiaccio, quindi la assorbono maggiormente. Per questo motivo aumenta il riscaldamento globale, che incrementa lo scioglimento dei ghiacci facendo continuare il processo.

Permafrost e metano

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Rilascio del metano artico e Permafrost § Permafrost_e_virus .
Camere di PMMA utilizzate per misurare le emissioni di metano e CO 2 nelle torbiere di Storflaket nei pressi di Abisko , Svezia settentrionale

Il riscaldamento è anche un fattore scatenante per il rilascio di metano da varie sorgenti presenti sia sulla terre emerse sia sui fondali oceanici. Il disgelo del permafrost , come nelle torbiere ghiacciate in Siberia , crea una retroazione positiva a causa del rilascio di anidride carbonica (CO 2 ) e metano (CH 4 ). [81] [82] Analogamente, l'aumento della temperatura degli oceani può rilasciare metano dai depositi di idrati di metano e clatrati di metano presenti nelle profondità in base all' ipotesi dei clatrati . Questi fenomeni sono attualmente oggetto di intense ricerche.

Oceani e correnti marine

Con il riscaldamento degli oceani si prevede inoltre un feedback positivo sulla concentrazione di CO 2 in atmosfera a causa della diminuzione della capacità di assorbimento diretto per solubilità e anche da parte degli ecosistemi oceanici. Infatti il livello mesopelagico (situato a una profondità compresa tra 200 m e 1 000 m ) subisce una riduzione delle quantità di nutrienti che limitano la crescita delle diatomee in favore dello sviluppo del fitoplancton . Quest'ultimo è una pompa biologica del carbonio meno potente rispetto alle diatomee. [83]

Infine un altro feedback climatico molto discusso è quello delle correnti oceaniche: lo scioglimento dei ghiacci polari dovuto al riscaldamento globale porterebbe a un'alterazione della circolazione termoalina ea una conseguente alterazione del cosiddetto Nastro Trasportatore Oceanico , in particolare del ramo superficiale nord-atlantico ovvero la Corrente del Golfo , con effetto di raffreddamento sull'emisfero settentrionale, in particolare sul continente europeo, contrastando, annullando o addirittura invertendo la tendenza al riscaldamento degli ultimi decenni.

Deforestazione e incendi boschivi

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Deforestazione .
Deforestazione in Messico

Anche la riduzione a livello globale della superficie forestale ha un impatto sul riscaldamento globale in quanto diminuisce la capacità della biosfera di assorbire la CO 2 incrementandone dunque la concentrazione in atmosfera e con essa l'effetto serra. [84]

Vapore acqueo e nubi

Uno degli effetti a retroazione positiva invece è in relazione con l'evaporazione dell'acqua: se l' atmosfera è riscaldata, la pressione di saturazione del vapore aumenta e con essa aumenta la quantità di vapore acqueo nell'atmosfera; poiché esso è un gas serra, il suo aumento rende l'atmosfera ancora più calda, e di conseguenza si ha una maggiore produzione di vapore acqueo; questo processo continua fino a quando un altro fattore interviene per interrompere la retroazione. Il risultato è un effetto serra molto più grande di quello dovuto alla sola CO 2 , anche se l'umidità relativa dell'aria rimane quasi costante. [85]

Gli effetti di retroazione dovuti alle nuvole sono invece attualmente un campo di ricerca: viste dal basso, le nuvole emettono radiazione infrarossa verso la superficie, esercitando un effetto di riscaldamento; viste dall'alto, le nuvole riflettono la luce solare ed emettono radiazione verso lo spazio, con effetto opposto. La combinazione di questi effetti risulta in un raffreddamento o in un riscaldamento netto a seconda del tipo e dell'altezza delle nuvole: ricerche degli anni 2000 indicano che le nubi alte e stratiformi (es. cirri ) riscaldano, mentre le nubi basse e cumoliformi ( cumuli e nembostrati ) raffreddano. Queste caratteristiche sono difficili da includere nei modelli climatici, in parte a causa della piccola estensione delle stesse nei modelli simulativi. [85]

Le nubi influiscono sul bilancio radiativo terrestre: in particolare le nubi basse raffreddano, quelle alte riscaldano

Un effetto più sottile è costituito dai cambiamenti nel gradiente adiabatico mentre l'atmosfera si scalda. 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 ( Legge di Stefan-Boltzmann ), la radiazione emessa dall'atmosfera superiore è minore rispetto a quella emessa dall'atmosfera inferiore. La maggior parte della radiazione emessa dall'atmosfera superiore viene irradiata verso lo spazio mentre quella dell'atmosfera inferiore viene riassorbita dalla superficie o dall'atmosfera. Quindi l'intensità dell'effetto serra dipende da quanto la temperatura decresce con l'altezza: se essa è superiore, l'effetto serra sarà più intenso, mentre se è inferiore l'effetto sarà più debole. Queste misurazioni sono molto sensibili agli errori, rendendo difficile stabilire se i modelli climatici aderiscono alle osservazioni. [86]

Attività solare e altri fattori cosmici

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Attività solare , Fluttuazioni solari e Raggi cosmici .

Variazioni nelle emissioni solari sono state concausa, in passato, dei cambiamenti climatici. [87] Gli effetti sul clima dei cambiamenti delle emissioni solari negli ultimi decenni sono incerti, [88] d'altro canto alcuni studi suggeriscono che tali effetti siano minimi. [89] [90] [91] [92] [93]

Fluttuazioni solari

Gas serra e raggi solari incidono sulle temperature in modo diverso. Sebbene entrambi tendano a riscaldare la superficie terrestre e l'immediata porzione di troposfera che poggia su di essa, l'incremento dell'attività solare dovrebbe riscaldare la stratosfera mentre i gas serra la dovrebbero raffreddare. [89] Le osservazioni della stratosfera mostrano come la sua temperatura si è andata abbassando a partire dal 1979 , da quando è possibile la misurazione della stessa tramite i satelliti . Le stesse radiosonde , usate prima dei satelliti, mostrano un raffreddamento della stratosfera a partire dal 1958 , sebbene vi siano alcuni dubbi sulle prime misurazioni effettuate con questi dispositivi. [94]

Un'ipotesi correlata, proposta da Henrik Svensmark, è che l' attività magnetica del Sole devii i raggi cosmici che possono così influenzare la formazione di nubi di condensa e causare quindi degli effetti sul clima. [95] Altre ricerche invece non rilevano legami tra il riscaldamento climatico ei raggi cosmici. [96] [97] L'influenza dei raggi cosmici sulle nubi ha tuttavia un'incidenza cento volte più bassa di quella necessaria a spiegare i cambiamenti osservati nelle masse nuvolose o per contribuire significativamente al riscaldamento climatico. [98]

Dibattito scientifico

Controversia sul riscaldamento globale

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Controversia sul riscaldamento globale .
Andamento della temperatura negli ultimi 2000 anni secondo diversi studi: l'andamento degli ultimi 1000 anni è noto come hockey stick per via della somiglianza con la forma di una mazza da hockey ( controversia dell'hockey stick )

La controversia sul riscaldamento globale è una disputa riguardante le cause, la natura e le conseguenze dell'attuale riscaldamento globale: tali controversie in realtà appaiono molto più vigorose a livello mediatico che all'interno della comunità scientifica stessa.

In ambito strettamente scientifico gran parte di queste tesi, a volte espresse in relative pubblicazioni scientifiche a volte no, sono state confutate, fino a prova contraria, dal noto meccanismo della revisione paritaria , che da sempre accompagna il progresso e la formazione del consenso in ambito scientifico . Di fatto il quadro del dibattito rende comunque difficile una chiara percezione dei dati al grande pubblico; in particolare l'influenza antropica sembra percepita in maniera distorta; ad esempio è stato fatto un sondaggio su una disomogenea e vasta platea, mostrando che all'aumentare della competenza tecnica sono più frequenti le risposte positive alla domanda se «...l'attività umana è un fattore significativo nel variare le temperature globali del pianeta».

In particolare la disputa riguarda le cause dell'aumento della temperatura media dell'aria a livello globale, specialmente a partire dalla metà del XX secolo , se tale aumento sia senza precedenti o faccia parte delle normali variazioni climatiche naturali come ad esempio il Periodo caldo romano , l' Optimum climatico medioevale e la Piccola Era glaciale , se l'umanità abbia contribuito a tale aumento e se tale aumento sia parzialmente o completamente attribuibile a misurazioni errate. Ulteriori aree di discussione riguardano l'efficienza dei modelli di simulazione del clima , la stima della sensibilità del clima, le predizioni sul riscaldamento futuro del pianeta e le conseguenze effettive di un tale riscaldamento.

Posizione dell'IPCC

Secondo l'IPCC, le isole tropicali sono a rischio di sommersione per l'innalzamento del livello di mari e oceani

L'IPCC ha inoltre concluso nei suoi "studi di attribuzione" delle cause ( primo , secondo , terzo , quarto , quinto e sesto rapporto ) (peso di ciascun contributo, antropico e naturale) che «la maggior parte dell'incremento osservato delle temperature medie globali a partire dalla metà del XX secolo è molto probabilmente da attribuire all'incremento osservato delle concentrazioni di gas serra antropogenici» [9] [99] attraverso un aumento dell' effetto serra ; viceversa i fenomeni naturali come le fluttuazioni solari e l' attività vulcanica hanno contribuito marginalmente al riscaldamento nell'arco di tempo che intercorre tra il periodo pre-industriale e il 1950 e hanno causato un lieve effetto di raffreddamento nel periodo dal 1950 all'ultimo decennio del XX secolo . [100] [101]

L'incremento medio globale sarebbe dunque attribuibile all'aumento della concentrazione atmosferica dei gas serra , in particolare dell' anidride carbonica , quindi una conseguenza dell'attività umana, in particolare della generazione di energia per mezzo di combustibili fossili e della deforestazione , che genera a sua volta un incremento dei gas serra [102] , essendo la comunità scientifica concorde [2] nel ritenere che la causa del riscaldamento globale sia appunto di origine antropica . [103] [104] [105]

Queste conclusioni sono state supportate da almeno 30 associazioni e accademie scientifiche, [106] tra cui tutte le accademie nazionali della scienza dei paesi del G8. [107] [108] [109] Le conclusioni raggiunte dall'IPCC sono basate anche da un'analisi di oltre 928 pubblicazioni scientifiche dal 1993 al 2007 , in cui si osserva che il 75% degli articoli accetta, esplicitamente o implicitamente, la tesi scientifica del contributo antropico al riscaldamento, mentre il restante 25% degli articoli copre unicamente metodologie o paleoclimatologia per cui non esprime opinioni in merito. [110]

Scenari futuri secondo l'IPCC

Siccità

I rapporti dell'IPCC suggeriscono che durante il XXI secolo la temperatura media della Terra potrebbe aumentare ulteriormente rispetto ai valori attuali, da 1,1 a 6,4 °C in più, a seconda del modello climatico utilizzato [9] e dello scenario di emissione di gas serra ipotizzato. La maggioranza dei modelli previsionali prevede che il riscaldamento sarà maggiore nella zona artica e comporterà una riduzione dei ghiacciai , del permafrost e dei mari ghiacciati, con possibili modifiche alla rete biologica e all' agricoltura . Il riscaldamento climatico avrà effetti diversi da regione a regione e le sue influenze a livello locale sono comunque molto difficili da prevedere. [111] Come risultato dell'incremento in atmosfera del diossido di carbonio gli oceani potrebbero diventare più acidi .[112] [113] I modelli negli anni 2000 ea seguire, oltre ad un progressivo aumento della temperatura media globale, prevedono anche un incremento del ciclo dell'acqua con aumento di fenomeni estremi ovvero siccità e alluvioni .

Considerazioni finali

In generale com'è noto dalla teoria dei sistemi dinamici tutti i sistemi fisici , compreso dunque il sistema climatico, se sottoposti a un forcing energetico o perturbativo costante nel tempo tendono all' equilibrio dopo un'iniziale fase di " transizione di stato "; per effetto dell'attuale riscaldamento globale anche il sistema climatico, a parità di concentrazione di gas serra in atmosfera, troverà dunque un nuovo equilibrio (in questo caso equilibrio termico e precipitativo ) come accaduto con altri mutamenti climatici nel passato.

Alluvione

Questo nuovo equilibrio, secondo l'IPCC e la maggioranza degli esperti all'interno della comunità scientifica , sembra però del tutto incompatibile con la società attuale e gli stili di vita della popolazione occidentale, con il modello di sviluppo dell' economia di mercato basato prevalentemente sul consumo di combustibili fossili e la trasformazione sempre più intensiva di risorse naturali per alimentare il PIL delle economie nazionali.

In assenza di contromisure adeguate, tra gli effetti appare dunque inevitabile un aumento costante di CO 2 in atmosfera con un forcing energetico crescente e dunque con un effetto serra via via crescente e scenari futuri peggiori in termini di qualità della vita , disastri naturali , migrazioni di massa , assestamento o diminuzione dell' incremento demografico , mettendo a rischio la sopravvivenza di molte specie viventi della biosfera , compreso l' uomo , fino anche al caso limite di estinzioni di massa . [114]

Dibattito politico

Il graduale incremento dei dati scientifici disponibili sul riscaldamento globale ha alimentato a partire dagli anni settanta un crescente dibattito politico che ha poi incominciato a considerare tra le sue priorità anche il contenimento delle emissioni dei gas serra e l'utilizzo di fonti energetiche alternative e rinnovabili .

Nel 2007 alcune organizzazioni internazionali hanno riconosciuto l'importanza della sensibilizzazione sul riscaldamento globale in atto nel nostro pianeta. Per la prima volta l' orologio dell'apocalisse è stato modificato con una motivazione non inerente esclusivamente il pericolo nucleare, ma anche sul mutamento climatico . Il premio Nobel per la pace è stato assegnato al Comitato intergovernativo sul cambiamento climatico e ad Al Gore , quest'ultimo ha organizzato il Live Earth e girato Una scomoda verità , film che ha ricevuto il premio Oscar al miglior documentario , anche se recentemente ha ricevuto molte critiche circa la sua attendibilità scientifica e la reale fondatezza di previsioni eccessivamente catastrofistiche [115] , tanto da generare un climategate , anche se poi si è concluso con un nulla di fatto. [116]

I paesi del BRICS difendono lo sviluppo delle loro rispettive economie nazionali
Emissioni mondiali di gas serra per persona nell'anno 2000

A livello globale non tutti i governi sono concordi nel contrastare il riscaldamento globale in quanto con la riduzione delle emissioni di CO 2 è in gioco la crescita economica dei paesi emergenti (in particolare BRICS ). In particolare il premier russo Vladimir Putin ha dichiarato che temperature più elevate in Russia , dove il riscaldamento globale è più accelerato, sarebbe utile per contrastare il clima rigido e favorire lo sviluppo della zona artica. [117]

Anche a livello europeo il riscaldamento climatico è diventata una priorità. Per la fine del 2008 erano attese una serie di misure legislative volte a ridurre i gas a effetto serra del 20%. [118] Nel dicembre 2009 si è svolto il Vertice di Copenaghen , dove per la prima volta nella storia si è tentato di raggiungere, fra enormi difficoltà, [119] un punto di vista comune fra la maggior parte degli stati mondiali. [120] Tuttavia secondo molti osservatori questo accordo, che di fatto riguarda Stati Uniti , Cina , India , Sudafrica e Brasile , dandosi degli obiettivi di massima (fra cui tentare di limitare a 2 °C l'aumento della temperatura globale media), ma non vincolanti, è solamente un primo passo cui dovranno seguirne altri affinché abbia una ragionevole efficacia.

Nel 2015 tutti i paesi delle Nazioni Unite hanno negoziato l' Accordo di Parigi , che mira a contenere l'aumento della temperatura media globale al di sotto della soglia di 2 °C oltre i livelli pre-industriali e di limitare tale incremento a 1,5 °C , poiché questo ridurrebbe sostanzialmente i rischi e gli effetti dei cambiamenti climatici . Il contenuto dell'accordo è stato negoziato dai rappresentanti di 196 stati alla XXI Conferenza delle Parti dell'UNFCCC . [121] [122] L'accordo ha sostituito il protocollo di Kyoto. A differenza di Kyoto, durante l'accordo di Parigi non è stato fissato nessun patto vincolante sulle emissioni. Invece è stata resa vincolante la procedura di stabilire regolarmente obiettivi sempre più ambiziosi e di rivalutare questi obiettivi ogni cinque anni. L'accordo ha ribadito che i paesi in via di sviluppo devono essere sostenuti finanziariamente. Nel novembre 2018 195 membri dell'UNFCCC hanno firmato l'accordo e 184 hanno deciso di farne parte. [123]

Misure correttive

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Cattura e sequestro del carbonio , Sviluppo sostenibile , Energie rinnovabili , Economia verde ed Economia circolare .
Logo sviluppo sostenibile

Il consenso scientifico attorno al riscaldamento globale e le previsioni di aumento delle temperature hanno convinto vari paesi, aziende e individui ad adottare delle misure per cercare di limitare questo fenomeno. Le contromisure correttive più immediate si articolano intorno alla riduzione della concentrazione di CO 2 nell'atmosfera come effetto mitigatore attuabile attraverso varie possibili azioni:

Molti gruppi ambientalisti incoraggiano inoltre linee di condotta per i consumatori, [124] [125] ed è stato suggerito l'impiego di quote sulla produzione mondiale di combustibili fossili, indicandoli come una fonte diretta di emissioni di CO 2 . [126] [127] È stata altresì suggerita una tassa sulle emissioni di carbonio [128] che eviterebbe l'imposizione di un sistema di quote sulle emissioni (quote che potrebbero essere allocate su base individuale o nazionale, e potrebbero essere commerciate tra i vari beneficiari). Una tassa sulle emissioni è in vigore in Danimarca dal 1990 [129] e ha portato alla riduzione delle emissioni del 15% dal 1990 al 2008.

Cattura e sequestro del carbonio

Sono attualmente in progetto delle misure per ridurre le emissioni causate dalla deforestazione [130] , specialmente nei paesi in via di sviluppo. In un tentativo di adattarsi al riscaldamento globale, è stato anche proposto di sviluppare delle metodologie di controllo meteorologico. [131] Sono allo studio anche progetti di geoingegneria più ambiziosi ma che potrebbero avere degli effetti imprevisti, quali per esempio il rilascio su scala massiccia di solfati nell'atmosfera che dovrebbero ridurre l'irraggiamento solare oscurando leggermente il cielo. [132] Sempre per mitigare il riscaldamento globale, è stato proposto di introdurre nuove leggi che obblighino a costruire case più efficienti dal punto di vista energetico. [133] [134]

Protocollo di Kyōto

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici , Protocollo di Kyōto e Conferenza ONU sui cambiamenti climatici 2009 .
Potenziali scenari futuri delle emissioni globali di gas serra. Se tutti i paesi raggiungono gli attuali impegni fissati dall'accordo sul clima di Parigi, il riscaldamento medio entro il 2100 andrà ben oltre l'obiettivo dell'accordo di Parigi di mantenere il riscaldamento "ben al di sotto dei 2°C".

Il principale accordo internazionale per il controllo del riscaldamento globale è il Protocollo di Kyōto , un emendamento allo United Nations Framework Convention on Climate Change negoziato nel 1997 . Il Protocollo copre 180 nazioni globalmente e più del 55% delle emissioni di gas serra globali. Fu messo in atto il 16 febbraio 2005. [135] Solo gli Stati Uniti e il Kazakistan non hanno ratificato il trattato.

Il Presidente degli Stati Uniti George W. Bush ha contestato il Protocollo di Kyōto giudicandolo ingiusto e inefficace per la soluzione del problema del riscaldamento globale, affermando che "esclude l'80% del mondo, tra i principali stati per popolazione come Cina e India e potrebbe costituire una seria minaccia per l'economia degli Stati Uniti". [136] Il governo statunitense ha invece proposto il miglioramento delle tecnologie per l'energia, [137] mentre alcuni stati e città statunitensi hanno incominciato a supportare localmente il Protocollo di Kyōto, attraverso la Regional Greenhouse Gas Initiative . [138] Lo US Climate Change Science Program è invece un programma di cooperazione tra più di 20 agenzie federali per indagare sui cambiamenti climatici.

L'Europa ha recentemente proposto come soluzione al riscaldamento globale, oltre al supporto al Protocollo di Kyōto, il cosiddetto " Pacchetto Clima 20-20-20 ", che prevede l'aumento del 20% nell' efficienza energetica , la riduzione del 20% delle emissioni di gas serra e l'aumento del 20% della quota di energie rinnovabili entro il 2020 . [139]

Note

  1. ^
    ( EN )

    «This evidence for human influence has grown since AR4. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.»

    		 ( IT )

    «Questa evidenza dell'influenza dell'uomo è cresciuta fin da AR4. È estremamente probabile che l'influenza umana sia stata la causa dominante dell'osservato riscaldamento fin dalla metà del XX secolo»

    ( IPCC (2013). D.3 pag. 17 - IPCCAR5WG1SPM )
  2. ^ a b Cicap
  3. ^ Kyoto Protocol: Status of Ratification ( PDF ), su unfccc.int , United Nations Framework Convention on Climate Change , 14 gennaio 2009. URL consultato il 6 maggio 2009 .
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    «Tale livello deve essere raggiunto entro un lasso di tempo sufficiente per permettere agli ecosistemi di adattarsi naturalmente ai cambiamenti climatici e per garantire che la produzione alimentare non sia minacciata e lo sviluppo economico possa continuare a un ritmo sostenibile» .
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    «Tali affermazioni suggeriscono che ci potrebbe essere disaccordo sostanziale nella comunità scientifica circa la realtà del cambiamento climatico antropogenico. Questo non è il caso. [...] I politici, economisti, giornalisti, e altri possono avere l'impressione di confusione, disaccordo, o discordia fra gli scienziati del clima, ma questa impressione non è corretta.» .
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Bibliografia

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