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L’EFFETTO SERRA |
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DESCRIZIONE DEL FENOMENO
Negli ultimi venticinque anni la
preoccupazione di conoscere come le attività umane possono alterare l’atmosfera
della Terra è drammaticamente cresciuta.
E' ormai chiaro che la composizione atmosferica sta cambiando e che gravi sono le
conseguenze di questi mutamenti, sia quelli finora osservati sia quelli previsti in
futuro.
I grandi problemi dell’impoverimento dell’ozono stratosferico, dell’effetto
serra e della diffusione planetaria dell’inquinamento dell’aria sono tra loro
collegati in vari modi. La crescita della popolazione mondiale e la conseguente maggior
richiesta d’energia, cibo ed acqua ne sono una causa specifica. Altre correlazioni
sono egualmente d’interesse, specialmente per coloro che hanno il compito di definire
politiche di risposta a questi problemi. L’impoverimento dello strato d’ozono
stratosferico e l’effetto serra sono strettamente connessi in quanto i cloro
fluorocarburi, che giocano un ruolo importante nell’impoverimento dell’ozono
atmosferico, sono anche dei gas serra molto potenti. Inoltre il raffreddamento della
stratosfera, causato dall’effetto serra, a sua volta altera la chimica
dell’atmosfera e accelera di conseguenza l’impoverimento dell’ozono.
Esistono altre correlazioni causa - effetto tra questi problemi atmosferici su scala
globale: ad esempio, l’uso dei combustibili fossili, immette nell’atmosfera non
solo gas serra ma anche altri inquinanti che sono trasportati a lunghe distanze.
L’effetto serra può essere compreso
in termini di quantità globale media annua d’energia radiante del sistema Terra -
atmosfera. Questo sistema emette verso lo spazio radiazioni a lunghezze d’onda
elevata di circa 236 Watt per mq, che compensano le radiazioni a lunghezza d’onda
più corta provenienti dal sole. Ad una temperatura di 15°C la superficie terrestre
irraggia circa 390 Watt per mq. La riduzione delle radiazioni ad elevata lunghezza
d’onda verso lo spazio, per l’effetto dell’atmosfera, è causa
dell’effetto serra.
I più importanti componenti atmosferici ,al di sotto di 6 Km d'altezza, che
contribuiscono all’effetto serra sono l’acqua, il biossido di carbonio e le
nubi. Alcuni calcoli dimostrano che senza l’effetto serra, a parità di
radiazioni solari e di coefficiente di riflessione diffusa, la temperatura media sulla
superficie della terra sarebbe di circa –19°C.
La superficie calda della terra irradia verso lo spazio delle radiazioni , in
particolare quelle infrarosse: queste sono assorbite e riflesse dall'anidride carbonica
( 13000/19000 nm) e dal vapor d'acqua ( 4000 / 7000 nm) che si comportano
perciò come un vetro che trasmette prontamente la luce ma riflette l’infrarosso. Per
questa ragione il vetro è tanto utile nelle serre durante il periodo invernale:
l’energia visibile passa attraverso il vetro, viene assorbita nel terreno della serra
e trasformato in calore, e viene di nuovo irradiato dal terreno sotto forma di energia
infrarossa, che nuovamente raggiunto il vetro della serra, rimbalza e viene trattenuta
sotto forma di calore.
Questo spiega il calore che si trova
all’interno di una serra non riscaldata in una bella giornata d’inverno:
così quanto maggiore è la concentrazione di anidride carbonica nell’aria,
tanto maggiore è la quantità di radiazione solare che viene trattenuta dalla terra sotto
forma di calore.
Negli ultimi decenni quest’equilibrio è stato alterato dall’aggiunta
nell’atmosfera di gas che aumentano l’effetto serra, ed ai quali ci si riferisce
come "gas serra". Le concentrazioni atmosferiche dei gas serra sono aumentate a
causa delle attività umane. Questi gas, soprattutto il biossido di carbonio CO2, il metano, l’ossido nitroso, i
clorofluorocarburi e l’ozono troposferico, anche a basse concentrazioni, possono
modificare significativamente l’equilibrio radiante del sistema terra –
atmosfera. Assumendo che le attuali tendenze si mantengano costanti, si possono eseguire
stime approssimative della quota del riscaldamento globale di ciascun gas e settore
d’attività tra il 1980 e il 2030; quindi se ne può trarre due utili considerazioni
:
- in primo luogo, se le tendenze attuali dovessero continuare, il biossido di carbonio
continuerebbe a contribuire alla metà circa del riscaldamento globale per i prossimi 40
anni;
- in secondo luogo, all’effetto serra contribuiscono i settori energia,
deforestazione, agricoltura e industria , nelle misure riportate nel prospetto seguente,
di difficile diminuzione e controllo.
CONTRIBUTO DEI GAS SERRA PER SETTORE, VALORI % | ||||||
CO2 |
CFC |
CH4 |
O3 |
NO2 |
TOT |
|
ENERGIA |
35 |
------- |
4 |
6 |
4 |
49 |
DEFORESTAZIONE |
10 |
------- |
4 |
------- |
------- |
14 |
AGRICOLTURA |
3 |
------- |
8 |
------- |
2 |
13 |
INDUSTRIA |
2 |
20 |
------- |
2 |
------- |
24 |
% DI RISC. PER GAS |
50 |
20 |
16 |
8 |
6 |
100 |
Quest’ultimo
dato comunque dipende dal mantenimento delle tendenze attuali delle emissioni di
clorofluorocarburi.
Il completo adempimento del protocollo di Montreal ridurrebbe i contributi dei
clorofluorocarburi al riscaldamento globale della metà del valore previsto per il 2030.
Non sono possibili previsioni affidabili sui futuri tassi d’emissione dei gas serra
che dipendono da fattori sociali, politici tecnici ed economici; e visto che le previsioni
sulla temperatura globale si basano anche su modelli che presentano ovvii limiti, i
risultati di queste analisi devono essere considerati come "scenari realistici"
che danno un’idea dell’ampiezza dei mutamenti che si potrebbero verificare. Le
incertezze sull’entità degli effetti tra i sistemi fisici, chimici e biologici
aumenta la difficoltà di valutare gli effetti potenziali del cambiamento climatico.
EFFETTI SULL'AMBIENTE
La tabella presenta alcune importanti Assemblee
Internazionali che si sono svolte negli anni passati, aventi come tema il miglioramento e
la conservazione dell'ambiente e lo studio degli effetti nel tempo delle sostanze emesse
dalle attività umane; importante al riguardo la CONFERENZA
di RIO de JANEIRO che ha portato notevoli innovazioni.
E’ difficile prevedere le conseguenze dei cambiamenti del clima
sull’agricoltura, sulle foreste, sul settore energetico, sui sistemi acquatici ecc.
Metà dell’umanità vive nelle regioni costiere e pertanto notevole attenzione è
stata rivolta ai potenziali cambiamenti del livello del mare a seguito del riscaldamento
del pianeta. Le osservazioni del fenomeno hanno mostrato che nei 100 anni passati il
livello del mare è salito, in media di circa 10 cm. E’ stato inoltre calcolato che
il riscaldamento globale indotto dai gas serra accelererà questa crescita del livello del
mare, con aumenti di circa 20 cm per il 2030 e di 65 cm per la fine del prossimo secolo
(inondazioni su isole e laguna di Venezia, sulla Pianura Padana, su zone costiere del
centro e sud Italia e in Sardegna e Sicilia orientale, per un totale di circa 5000 Km
quadrati). Questi cambiamenti sarebbero la conseguenza dell’espansione termica
dell’acqua del mare e dello scioglimento dei ghiacciai terrestri. La velocità di
crescita del livello del mare potrebbe essere 3-10 volte maggiore della media di 10 cm per
decennio, osservata nel secolo scorso. Gli effetti dell’innalzamento del livello del
mare includeranno: l’erosione delle spiagge e dei profili costieri, i cambiamenti
nell’uso dei suoli, la scomparsa di zone umide, i cambiamenti nella frequenza e
gravità delle inondazioni, e danni alle strutture costiere ed ai servizi portuali nonché
ai sistemi di gestione delle acque.
L’agricoltura conoscerà nei prossimi decenni
importanti trasformazioni, alcune collegate ai cambiamenti climatici ed altre ai
cambiamenti tecnologici socio- economici ed ambientali. Dato che non è possibile fare
previsioni dettagliate sui cambiamenti regionali del clima, in conseguenza
dell’aumento dell’effetto serra, non è possibile prevedere i cambiamenti
indotti dal clima sull’agricoltura. Finora gli studi sono stati piuttosto concentrati
sulla vulnerabilità dei sistemi agricoli rispetto ai cambiamenti del clima in particolari
regioni. C’è accordo nel ritenere che questi cambiamenti, associati al riscaldamento
globale, provocheranno spostamenti intra - regionali della produttività agricola.
Nell’ipotesi che il riscaldamento non sia così repentino, le attività di ricerca
agronomica dovrebbero consentire un nuovo adattamento del settore ed il mantenimento delle
scorte alimentari mondiali, anche se con alcune disfunzioni locali. Un incremento rapido
della temperatura potrebbe invece condurre a riduzioni più incontrollate nella
disponibilità di cibo.
Numerose proiezioni sono state fatte sulle emissioni dei gas serra nei prossimi cento
anni, sulle concentrazioni di questi gas nell’atmosfera e sulle conseguenze per la
temperatura della superficie globale. Recenti valutazioni suggeriscono che se le emissioni
continueranno a crescere come nel recente passato, la temperatura globale aumenterà nel
prossimo secolo di circa 0.3 °C ogni dieci anni. Ciò provocherebbe un aumento della
temperatura globale media di circa 1°C al di sopra del valore attuale per il 2025, e di
circa 3°C prima della fine del prossimo secolo. D’altra parte, le misure di
riduzione delle emissioni potrebbero ridurre la velocità del cambiamento della
temperatura superficiale globale a circa 0,1°C per decennio.