Come la Terra Resta Calda

L'Effetto Serra

L'effetto serra non è una cosa negativa. Senza di esso, la temperatura media della Terra sarebbe di circa -18°C (0°F): troppo fredda per l'acqua liquida o per la vita come la conosciamo.

Ecco come funziona:

1. Il Sole invia energia alla Terra sotto forma di luce visibile.

2. La superficie terrestre assorbe quella luce e la riemette come radiazione infrarossa (calore).

3. Alcuni gas presenti nell'atmosfera: anidride carbonica (CO₂), metano (CH₄), vapore acqueo (H₂O) e ossido nitroso (N₂O): assorbono quella radiazione infrarossa invece di lasciarla sfuggire nello spazio.

4. Questi gas riemettono il calore in tutte le direzioni, inclusa quella verso la superficie terrestre.

Questo è ciò che mantiene il nostro pianeta a una temperatura media vivibile di circa 15°C (59°F).

Il problema non è l'effetto serra in sé: è che lo stiamo rafforzando aggiungendo più di questi gas nell'atmosfera.

Cosa mostrano le prove

Le prove del cambiamento climatico

La scienza del clima si basa su più linee indipendenti di prove. Ecco le principali:

Carote di ghiaccio: Gli scienziati perforano in profondità le calotte glaciali in Antartide e Groenlandia, estraendo cilindri di ghiaccio che contengono minuscole bolle di atmosfera antica. Queste bolle permettono di misurare CO₂ e temperatura risalendo a 800.000 anni fa. I dati mostrano che CO₂ e temperatura si sono sempre mossi insieme: e che i livelli attuali di CO₂ sono molto più alti di qualsiasi valore in quel record di 800.000 anni.

La curva di Keeling: Nel 1958, Charles David Keeling iniziò a misurare la CO₂ atmosferica all'Osservatorio di Mauna Loa nelle Hawaii. Le sue misurazioni mostrano un trend ascendente inarrestabile da 315 ppm a oltre 420 ppm oggi, con un caratteristico andamento a dente di sega causato dalla crescita stagionale delle piante.

Registrazioni della temperatura: Le registrazioni dei termometri risalenti agli anni 1850 mostrano un chiaro trend di riscaldamento,尤其是自1980年以来。I dieci anni più caldi mai registrati si sono verificati tutti dal 2010 in poi.

Innalzamento del livello del mare: Il livello globale del mare è aumentato di circa 20 cm (8 pollici) dal 1900, e il tasso sta accelerando. Questo deriva da due fonti: espansione termica (l'acqua calda occupa più spazio) e scioglimento dei ghiacci.

Ritiro dei ghiacciai: I ghiacciai di tutto il mondo si stanno restringendo. Il Glacier National Park nel Montana aveva 150 ghiacciai nel 1850; oggi ne rimangono meno di 25.

Acidificazione degli oceani: L'oceano assorbe circa il 30% della CO₂ che emettiamo. Questo forma l'acido carbonico, rendendo l'acqua più acida: un aumento del 26% dell'acidità rispetto ai tempi preindustriali. Questo minaccia le barriere coralline e i molluschi.

Il carbonio che abbiamo rilasciato

Come gli esseri umani hanno cambiato l'atmosfera

Per milioni di anni, il carbonio è rimasto intrappolato nel sottosuolo sotto forma di carbone, petrolio e gas naturale: i resti di antiche piante e organismi marini sepolti e compressi nel corso del tempo geologico.

A partire dalla Rivoluzione Industriale intorno al 1760, abbiamo cominciato a estrarre questi combustibili fossili e a bruciarli per produrre energia. La combustione di combustibili a base di carbonio combina il carbonio con l'ossigeno, rilasciando CO₂ nell'atmosfera.

I numeri:

- CO₂ pre-industriale: circa 280 ppm

- CO₂ attuale: oltre 420 ppm: un aumento del 50%

- Gli esseri umani emettono circa 36 miliardi di tonnellate di CO₂ all'anno

Altre fonti principali di gas serra:

- Deforestazione: Gli alberi assorbono CO₂. Tagliarli rimuove un pozzo di carbonio E rilascia il carbonio immagazzinato.

- Agricoltura: Le risaie e il bestiame producono metano. I fertilizzanti rilasciano ossido nitroso. L'agricoltura rappresenta circa il 10% delle emissioni globali.

- Produzione di cemento: La produzione di cemento rilascia CO₂ dal calcare. Rappresenta circa l'8% delle emissioni globali.

Il ciclo naturale del carbonio sposta il carbonio tra l'atmosfera, gli oceani, il suolo e gli esseri viventi. Ma noi abbiamo interrotto questo ciclo aggiungendo carbonio che era stato conservato in sicurezza nel sottosuolo per milioni di anni.

Cosa Succede Dopo

Conseguenze di un Mondo che si Riscalda

Il cambiamento climatico non riguarda solo temperature più alte. Innesca una cascata di effetti interconnessi:

Innalzamento del livello del mare: L'espansione termica dell'acqua più lo scioglimento delle calotte glaciali potrebbe far salire il livello del mare tra 0,3 e 1 metro entro il 2100. Centinaia di milioni di persone vivono in aree costiere che ne sarebbero colpite.

Clima estremo: L'aria più calda trattiene più umidità, determinando piogge più intense e alluvioni. Temperature oceaniche più elevate alimentano uragani più potenti. Le siccità si intensificano nelle regioni già aride.

Disgregazione degli ecosistemi: Le specie devono migrare, adattarsi o affrontare l'estinzione. Le barriere coralline sbiancano e muoiono in acque più calde e acide. I periodi di crescita si verschieben, influenzando l'agricoltura.

Cicli di feedback

Alcune conseguenze del riscaldamento causano effettivamente più riscaldamento: questi sono chiamati cicli di feedback positivi (positivo qui significa auto-rafforzante, non buono):

- Permafrost in fusione: Il permafrost artico contiene enormi quantità di metano e CO₂ provenienti da materia organica antica. Man mano che l'Artico si riscalda, questo permafrost si scioglie e rilascia quei gas, che causano ulteriore riscaldamento, che scioglie più permafrost.

- Feedback ghiaccio-albedo: Il ghiaccio bianco riflette la luce solare. Quando il ghiaccio si scioglie, espone l'oceano o la terra scura, che assorbe più calore, che scioglie più ghiaccio.

- Feedback del vapore acqueo: L'aria più calda trattiene più vapore acqueo, che è a sua volta un gas serra, intrappolando più calore.

Cosa Possiamo Fare

Approcci per Affrontare il Cambiamento Climatico

Esiste un forte consenso scientifico che il cambiamento climatico sia reale, causato dall'uomo e grave. Ma esiste un dibattito genuino e legittimo sulle migliori modalità di risposta. Ecco le categorie principali:

Mitigazione: ridurre le emissioni:

- Energia rinnovabile (solare, eolica, idroelettrica, geotermica)

- Energia nucleare (zero emissioni di carbonio, ma solleva preoccupazioni riguardo ai rifiuti e alla sicurezza)

- Elettrificazione dei trasporti

- Miglioramenti dell'efficienza energetica

- Riduzione della deforestazione

Adattamento: prepararsi ai cambiamenti già in corso:

- Costruire muri di mare e difese contro le inondazioni

- Sviluppare colture resistenti alla siccità

- Ricollocazione delle comunità vulnerabili

- Miglioramento dei sistemi di allerta precoce per eventi meteorologici estremi

Rimozione del carbonio: estrarre la CO₂ dall'atmosfera:

- Riforestazione e sequestro del carbonio nel suolo

- Tecnologia di cattura diretta dell'aria (attualmente costosa e ad alto consumo energetico)

- Alterazione minerale potenziata

Approcci politici:

- Tasse sul carbonio o sistemi di cap-and-trade

- Accordi internazionali (Accordo di Parigi)

- Regolamentazioni sulle emissioni

- Sussidi per l'energia pulita

Il dibattito individuo vs. sistema:

Alcuni sostengono che le scelte personali (guidare meno, mangiare meno carne, ridurre gli sprechi) siano le più importanti. Altri sostengono che il cambiamento sistemico: politiche, infrastrutture, tecnologia: sia l'unica cosa che può funzionare su larga scala. La maggior parte degli esperti dice che servono entrambi.

Cosa Ricorderai?

Conclusione

Oggi abbiamo coperto molto terreno:

- L'effetto serra e perché è importante

- Molteplici linee di evidenza che mostrano come il cambiamento climatico sia reale e in accelerazione

- Come l'attività umana ha interrotto il ciclo del carbonio

- Conseguenze e cicli di feedback che amplificano il riscaldamento

- La gamma di soluzioni proposte e dibattute

La scienza del clima è costruita su fisica, chimica, geologia, biologia e dati da ogni continente e oceano. La comprensione richiede esattamente il tipo di pensiero basato sull'evidenza che rende buona la scienza.