Published On: lun, Giu 6th, 2022

La responsabilità dell’uomo nel cambiamento climatico

Il clima della Terra ha sempre mostrato un’alternanza ciclica tra periodi glaciali e interglaciali, segnando poco meno di 10.000 anni fa l’inizio dell’era climatica moderna e della civiltà umana. Si tratta di cambiamenti attribuiti a piccole variazioni orbitali capaci di modificare la quantità di energia solare ricevuta dal nostro pianeta. 
Tuttavia, le osservazioni dirette mostrano che il clima del pianeta si sta scaldando ad un ritmo senza precedenti nel corso degli ultimi millenni.
L’avvento dei satelliti in orbita e della tecnologia ha permesso agli scienziati del clima di ottenere un quadro generale e una mole notevole di informazioni su scala globale. Un corpo di dati che rivela i segnali di un mondo che cambia nell’atmosfera, nell’oceano, nella criosfera e nella biosfera. 

IN SINTESI

  • La temperatura media della superficie terrestre è aumentata di circa 1.1°C dalla fine del XIX secolo, con un trend di riscaldamento in aumento negli ultimi 40 anni.
  • Gli oceani hanno mitigato parte di questo aumento termico facendo registrare un riscaldamento di oltre 3°C nei primi 100 metri dal 1969.
  • Le calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartide sono diminuite in massa. I dati del Gravity Recovery and Climate Experiment della NASA mostrano che la Groenlandia ha perso una media di 279 miliardi di tonnellate di ghiaccio all’anno tra il 1993 e il 2019, mentre l’Antartide ha perso circa 148 miliardi di tonnellate di ghiaccio all’anno.
  • I ghiacciai si stanno ritirando quasi ovunque nel mondo, dalle le Alpi alla catena dell’Himalaya, dalle Ande alle Montagne Rocciose, dall’Alaska all’Africa.
  • Le osservazioni satellitari rivelano che la quantità di manto nevoso primaverile nell’emisfero settentrionale è diminuita negli ultimi cinque decenni e la neve subisce un processo di fusione in anticipo.
  • Il livello globale del mare è aumentato di 20 cm nel secolo scorso, con un tasso doppio negli ultimi due decenni.
  • L’estensione e lo spessore del ghiaccio marino artico sono diminuiti rapidamente negli ultimi decenni.
  • I record di caldo sono in numero estremamente maggiore rispetto a quelli di freddo.
  • Dall’avvento della rivoluzione industriale l’acidità delle acque superficiali oceaniche è aumentata di circa il 30%.

I GAS SERRA E LE ATTIVITA’ ANTROPICHE

Obiettivo primario, ridurre le emissioni di biossido di carbonio

La vita sulla Terra dipende dall’energia proveniente dal Sole. Circa la metà della luce che raggiunge l’atmosfera terrestre passa attraverso l’aria e le nubi fino alla superficie, dove viene assorbita e quindi irradiata verso l’alto sotto forma di calore infrarosso. Circa il 90% di questo calore viene quindi assorbito dai gas serra e irradiato verso la superficie.
La capacità di influenzare il trasferimento di energia infrarossa attraverso l’atmosfera da parte dei gas serra fu scoperta soltanto nel XIX secolo. Da quel momento si sviluppò il concetto di “effetto serra“, applicato alla climatologia dal fisico svedese Svante Arrhenius.

Gli anelli di accrescimento degli alberi

Le carote di ghiaccio prelevate dalla Groenlandia, dall’Antartide e dai ghiacciai montani tropicali, così come i dati provenienti dagli anelli di accrescimento degli alberi, nei sedimenti oceanici, nelle barriere coralline e negli strati di rocce sedimentarie, mostrano che il clima terrestre risponde ai cambiamenti nei livelli di gas serra. Questa prova antica, o paleoclimatica, rivela che il riscaldamento attuale si sta verificando circa dieci volte più velocemente del tasso medio di riscaldamento dovuto al recupero dell’era glaciale. L’anidride carbonica prodotta dall’attività umana, inoltre, sta aumentando di oltre 250 volte più velocemente di quanto non fosse prodotta da fonti naturali dopo l’ultima era glaciale.

Le emissioni di una fabbrica

Oggi, le attività umane (principalmente la combustione di combustibili fossili) hanno fondamentalmente aumentato la concentrazione di gas serra nell’atmosfera terrestre, riscaldando il pianeta. In effetti è emerso che i motori naturali, senza l’intervento umano, spingerebbero il nostro pianeta verso un periodo di raffreddamento.

Le attività industriali da cui dipende la nostra civiltà moderna hanno aumentato i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera da 280 parti per milione a circa 417 parti per milione negli ultimi 151 anni. La comunità scientifica ha quindi concluso che c’è una probabilità maggiore del 95% che i gas serra prodotti dall’uomo come l’anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto abbiano causato gran parte dell’aumento osservato delle temperature della Terra negli ultimi decenni.

PERCHE’ IL SOLE NON C’ENTRA?

La variabilità solare ha avuto un ruolo nei cambiamenti climatici passati. Ad esempio, si pensa che una diminuzione dell’attività solare unita a un aumento dell’attività vulcanica abbia contribuito a innescare la piccola era glaciale tra il 1650 e il 1850 circa, quando la Groenlandia si raffreddò dal 1410 al 1720 e i ghiacciai avanzarono nelle Alpi.
Ma diverse linee di prova mostrano che l’attuale riscaldamento globale non può essere spiegato dai cambiamenti nell’energia del Sole.

Numero di macchie solari

Dal 1978, una serie di strumenti satellitari ha misurato direttamente l’energia prodotta dal Sole. I dati satellitari mostrano un leggerissimo calo dell’irraggiamento solare (che è una misura della quantità di energia che il Sole emette) in questo periodo di tempo. Quindi, la nostra stella non sembra essere responsabile della tendenza al riscaldamento osservata negli ultimi decenni.
Stime a lungo termine dell’irraggiamento solare sono state effettuate utilizzando registrazioni delle macchie solari e altri cosiddetti “indicatori proxy”, come la quantità di carbonio negli anelli degli alberi. Le analisi più recenti di questi proxy indicano che i cambiamenti dell’irraggiamento solare non possono plausibilmente rappresentare più del 10% del riscaldamento del XX secolo.

L’energia irradiata dal Sole

Inoltre, dal 1750 la quantità media di energia proveniente dal Sole è rimasta praticamente costante e se il riscaldamento fosse causato da un Sole più attivo, gli scienziati si aspetterebbero di vedere temperature più calde in tutti gli strati dell’atmosfera. Invece, hanno osservato un raffreddamento nell’alta atmosfera e un riscaldamento in superficie e nelle parti inferiori dell’atmosfera. Questo perché i gas serra intrappolano il calore nella bassa atmosfera.
I modelli climatici che includono i cambiamenti dell’irraggiamento solare, pertanto, non possono riprodurre l’andamento della temperatura osservato nell’ultimo secolo o più senza includere un aumento dei gas serra.

E I VULCANI?

Immagine esemplificativa di un’eruzione vulcanica

Le eruzioni vulcaniche sono spesso discusse in relazione al cambiamento climatico perché rilasciano CO2 (e altri gas) nella nostra atmosfera. Tuttavia, i contributi umani al ciclo del carbonio sono più di 100 volte quelli di tutti i vulcani del mondo messi insieme.
Le attività antropiche, oggi, emettono una quantità di biossido di carbonio così grande che servirebbe un’eruzione del Monte Saint Helens ogni 2,5 ore per pareggiare i conti. Oppure un’eruzione del Pinatubo due volte al giorno.
A tal punto che le emissioni annue prodotte dalle attività umane equivalgono a quelle che produrrebbe un’eruzione del supervulcano Yellowstone.

RICONOSCERE LA PROVENIENZA DELLA CO2

Gli scienziati possono capire la provenienza del biossido di carbonio

Alcuni strumenti permettono sia la misura della concentrazione della CO2, sia la composizione degli isotopi del carbonio (13C/12C) e dell’ossigeno (18O/16O), i più comuni isotopi stabili. Combinandosi tra loro, gli isotopi delle due specie, formano molecole di CO2 che hanno le stesse proprietà chimiche, ma masse differenti. E’ proprio la quantità di molecole di anidride carbonica con diverse abbondanze degli isotopi di carbonio ed ossigeno che indicano le diverse provenienze dei gas misurati (vulcanica, respirazione delle piante, combustibili fossili, etc.). La composizione isotopica rappresenta una firma identificativa dell’origine della CO2. Quindi, non tutte le molecole di CO2 sono uguali e gli scienziati riescono a scindere le cose. 

DATI AFFIDABILI?

I record delle temperature globali calcolati dagli Stati Uniti e da altre importanti organizzazioni di ricerca sul clima sono notevolmente simili, nonostante le diverse tecniche di elaborazione.

Credit: Mauna Loa Observatory – NOAA

Le tecniche utilizzate dal Goddard Institute for Space Studies (GISS), dal National Climatic Data Center (NCDC) e da altri gruppi autorevoli, come l’Hadley Center/Climatic Research Unit del British Meteorological Office, dell’Università dell’Anglia orientale (CRU) e l’Australian Bureau of Meteorology, sono sottoposti a revisione paritaria, così come i set di dati elaborati.
Un’organizzazione indipendente senza scopo di lucro chiamata Berkeley Earth, finanziata da borse di studio, ha ideato le proprie tecniche di elaborazione dei dati per far fronte ai cambiamenti sopra elencati. Anche in questo caso, i risultati sono molto simili ai risultati di NCDC, GISS e CRU.

IL CONSENSO SCIENTIFICO

Gli scienziati del clima concordano in modo schiacciante sul fatto che gli esseri umani stiano causando il recente riscaldamento globale. La posizione di consenso è articolata dalla dichiarazione dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) secondo cui “l’influenza umana è stata la causa dominante del riscaldamento osservato dalla metà del XX secolo” (Qin et al 2014, p 17). Le accademie nazionali delle scienze di 80 paesi hanno rilasciato dichiarazioni a sostegno della posizione di consenso.

Osservatorio di Mauna Loa. Credit: Noaa

Che le attività antropiche stiano influenzando il clima della Terra è quindi accertato da circa il 98.4% della comunità scientifica. Concordano diversi studi pubblicati su riviste scientifiche a revisione paritaria. Ma non solo. Di tale parere sono oltre 200 organizzazioni scientifiche mondiali, tra cui quelle più note, nonché autorevoli: IPCC, WMO, NOAA, Global Change Research Program, American Geophysical Union, American Meteorological Society, The Geological Society of America, e così via.
Tali risultati sono coerenti con il consenso riportato da Cook et al (Environ. Res. Lett . 8 024024) sulla base di 11.944 abstract di documenti di ricerca, di cui 4014 hanno preso posizione sulla causa del recente riscaldamento globale. Anche un’indagine sugli autori di quegli articoli (N=2412 articoli) ha sostenuto un consenso della stessa percentuale.

LA MINORANZA CHE NON FA TESTO

Tol (2016 Environ. Res. Lett. 11 048001) raggiunge una conclusione diversa valutando risultati di indagini di non esperti come geologi economici e un gruppo auto-selezionato di coloro che rifiutano il consenso. Gli sforzi per misurare il consenso scientifico devono identificare una popolazione di esperti pertinente e rappresentativa, valutare la loro opinione professionale in modo appropriato ed evitare distorsioni dovute a elementi ambigui nel campione.

Gli approcci che sono stati impiegati per valutare le opinioni degli esperti sul riscaldamento globale antropogenico (AGW) includono l’analisi di documenti sul clima sottoposti a revisione paritaria, l’indagine sui membri della comunità scientifica pertinente, compilando dichiarazioni pubbliche di scienziati e analisi matematiche dei modelli di citazione.

Il livello di consenso è infatti correlato all’esperienza nelle scienze del clima. Pertanto, per esperti si intendono coloro i quali abbiano pubblicato ricerche peer-reviewed inerenti la materia. L’idea è supportata da più studi indipendenti con variazioni di tempistica e/o metodologia, che includono analisi della letteratura, delle reti di citazioni e indagini sugli autori.

Fonti consultate: 

  • Consensus on consensus: a synthesis of consensus estimates on human-caused global warming,” Environmental Research Letters Vol. 11 No. 4, (13 April 2016); DOI:10.1088/17489326/11/4/048002
  • climate.nasa.gov/scientific-consensus
  • public.wmo.int/en

About the Author

- Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it