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EFFETTO SERRA

CAMBIAMENTI CLIMATICI

RISCALDAMENTO GLOBALE

a cura di v. civello

Effetto serra

L'effetto serra è un fenomeno naturale consistente nella modifica dell'equilibrio termico di un pianeta o di un satellite grazie alla presenza di un'atmosfera contenente alcuni gas che, per le proprie particolari proprietà molecolari, assorbono e riemettono la radiazione infrarossa. Il nome deriva per similitudine con quanto avviene nelle serre per la coltivazione.

Scambio radiativo ed influenza dell'effetto serra atmosferico.

I raggi solari a corta lunghezza d'onda penetrano facilmente nell'atmosfera raggiungendo in buona parte la superficie del pianeta, dove vengono in parte riflessi ed in parte assorbiti dalla superficie e convertiti in calore. Il calore viene dissipato verso lo spazio sotto forma di irraggiamento infrarosso, secondo la legge del corpo nero o legge di Stefan-Boltzmann. L'interferenza dei gas serra alla dissipazione della radiazione infrarossa comporta l'innalzamento della temperatura superficiale fino al raggiungimento di un punto di equilibrio tra radiazione solare in arrivo e infrarossa in uscita.

In assenza di gas serra la temperatura superficiale media della Terra sarebbe di circa -18 °C mentre il valore effettivo è di circa +14 °C, molto al di sopra del punto di congelamento dell'acqua, il che consente la vita come noi la conosciamo. È importante rilevare che l'acqua, sotto forma di vapore, costituisce essa stessa il più potente gas serra atmosferico.

L'inquinamento atmosferico dovuto alla continua e crescente combustione di fonti fossili a scopo energetico, alla deforestazione tropicale, all'agricoltura industrializzata e all'estensione della zootecnia, comporta un aumento dei gas serra in atmosfera in particolare dell'anidride carbonica (CO2), del metano (CH4), del protossido di azoto o ossido di diazoto (N2O) e dell'ozono (O3). Quanto agli effetti sul vapore acqueo essi sono indiretti (aumento dell'evaporazione dalla superficie oceanica) e poco compresi.

Nel sistema solare, oltre che sulla Terra, l'effetto serra regola le condizioni termiche su Marte, Venere e Titano, mentre la nostra Luna, priva di atmosfera e quindi di effetto serra, presenta

escursioni di temperatura fortissime fra il giorno e la notte e fra le zone in ombra e quelle illuminate.

Ruolo dell'effetto serra nei cambiamenti climatici

Il clima è caratterizzato da 2 fattori principali:

• La 'ciclicità (cicli giornalieri , stagionali, annuali, decennali, millenari,…) legati

principalmente ai movimenti della Terra (rotazione, rivoluzione, effetto dell'inclinazione

dell’asse,...) o altre cause cicliche (fasi solari, macchie solari,…); • La variabilità all’interno dei cicli dovute a cause non cicliche principalmente interne al

pianeta (movimenti delle masse d’aria, eruzioni vulcaniche, correnti oceaniche,…) ma anche esterne (meteoriti, interazione con altre stelle o pianeti,…).

In questo contesto l’effetto serra si presenta come il fenomeno che regola i rapporti tra ciclicità e variabilità climatica rendendo il sistema clima un sistema attivo autoregolante e retroattivo: infatti cambiando un parametro climatico (insolazione, umidità dell’aria,…) l’effetto serra reagisce in maniera tale da far tornare regolari e costanti le condizioni energetiche totali del sistema Terra. Più in particolare per effetto serra si intendono tutti quei fenomeni attraverso i quali la natura interviene a regolare la capacità dell’atmosfera di trattenere o meno l’energia proveniente dal Sole.

Ad esempio d’estate quando è massima l’insolazione (l’energia solare che arriva sulla Terra) diminuisce il potenziale serra dell’atmosfera poiché diminuisce l’umidità dell’aria ed è minimo il contenuto di CO2 (grazie al consumo di CO2 delle piante in estate) e quindi l’atmosfera trattiene minor calore al suo interno. Al contrario d’inverno, quando l’insolazione è minima (cioè è minima l’energia che proviene dal sole), è massimo il potenziale serra dell’atmosfera: infatti è massima sia l’umidità dell’atmosfera sia il contenuto di CO2 ( le piante in inverno ne consumano molto meno) e quindi l’atmosfera riesce a trattenere maggiore energia al suo interno. Questa caratteristica è facilmente osservabile in inverno di notte: è noto che, quando osserviamo un cielo invernale pieno di stelle, ci dobbiamo aspettare una notte fredda, con possibili gelate notturne, mentre una serata con cielo nuvoloso è di sicuro più calda.

Un altro esempio comune di effetto serra è quello che interviene nei cicli giornalieri del clima ossia l’alternanza tra giorno e notte e la variazioni di temperatura associata: la ciclicità in questo caso riguarda le temperature che a causa dell’insolazione sono massime intorno alle ore 12-15 del pomeriggio e minime intorno alle 3-5 di notte; la variabilità è data dalle piogge e dagli spostamenti di masse d’aria (più o meno calde e umide) che possono investire una zona e cambiare il clima di uno o più giornate. L’effetto serra, si mostra attraverso le piogge (ossia la perdita di umidità da parte dell’atmosfera), l'evaporazione o il movimento di masse d’aria umida (ossia l’arricchimento d’umidità dell’atmosfera) e il movimento o la formazione di corpi nuvolosi (cioè il tentativo di isolare una zona e diminuire l’insolazione respingendo i raggi solari). Tutti questi sono fenomeni che possono investire una zona in un momento della giornata o persistere per più giornate. Attraverso le piogge, l'evaporazione e i movimenti d’aria e nuvole, l’effetto serra, regolando la capacità dell’atmosfera di trattenere energia, interviene giornalmente (e in modo diverso da zona a zona) in maniera tale da mantenere regolare e costante il rapporto tra l’energia che nel trascorrere dei giorni arriva sulla Terra e l’energia che la Terra perde. In pratica l’effetto serra opera attraverso l’atmosfera (regolando la concentrazione in atmosfera di vapore acqueo, anidride carbonica, metano,…) ed ha come obbiettivo la mitigazione del clima eliminando gli eccessi di riscaldamento o gli eccessi di raffreddamento ai quali è soggetta la Terra a causa dei sui moti.

Quindi si può dire che l’effetto serra non è un fenomeno fisso e sempre costante ma è un fenomeno che varia per regolare il clima e le sue variazioni sono sia di carattere giornaliero, sia di carattere stagionale ma varia anche per cicli climatici molto più lunghi come nel caso dell’alternarsi di periodi glaciali e interglaciali (cicli di migliaia di anni) o addirittura di era glaciale e interglaciale (cicli di milioni di anni).

Una conseguenza importante dello scioglimento dei ghiacci è la variazione del livello dei mari.

I gas più importanti per l’effetto serra sono:

-il vapore acqueo (rappresenta il 65% dell’effetto serra) che ha la caratteristica di poter essere trovato rapidamente (evaporazione di mari, fiumi e laghi) e altrettanto rapidamente può essere scartato dall’atmosfera (piogge) ed è quindi importante per i cicli giornalieri e stagionali;

-l’anidride carbonica e metano (rappresentano insieme il 27% dell’effetto serra) che al contrario rimangono molto più a lungo in atmosfera e sono quindi importanti per regolare i cicli stagionali e decennali.

Dinamica del fenomeno sulla Terra

Interazione tra la radiazione solare e il sistema Terra-atmosfera. Il bilancio energetico viene descritto con valori percentuali nella prima immagine e in W/m² nella seconda immagine: l'energia totale deriva dal Sole ma il 66% del calore che assorbe la Terra proviene dall’atmosfera (grazie all’effetto serra) ed il restante 34% per assorbimento diretto dei raggi del Sole.

Il Sole emette in tutte le direzioni dello spazio un flusso di energia di circa 64 milioni watt per metro quadrato. La Terra è investita da una frazione di tutta questa energia che al di sopra dell'atmosfera è stimata come valore medio in 1366 Watt per metro quadrato; questo valore è denominato costante solare. Di conseguenza, tenuto conto della superficie sferica del nostro pianeta, la potenza solare che viene indirizzata sulla Terra ha un valore di circa di 174 × 1015 watt, ossia di 174 milioni di gigawatt. In altri termini, l'energia luminosa arriva sulla Terra al ritmo di 174 milioni di gigajoule al secondo. Si tratta di una quantità di energia di gran lunga superiore a quella complessivamente generata dall'uomo. I 1366 watt per metro quadrato sarebbero il flusso di energia che investirebbero la Terra se questa fosse ferma, piatta e se i raggi giungessero perpendicolarmente ad essa ma tenendo conto della sfericità della Terra (e quindi del fatto che i raggi investono perpendicolarmente solo la zona equatoriale) e dei suoi movimenti, la quantità media di energia che arriva sopra l’atmosfera è 342 watt per metro quadrato.

Vediamo il bilancio energetico Sole-Terra. In condizioni di equilibrio la quantità di radiazione ricevuta (il Sole a 6000°K emette fondamentalmente raggi a 0,5 µm, che sono lasciati passare dall'atmosfera) è bilanciata da una eguale quantità riemessa in due modi:

• riflessione (circa il 30% del totale, prevalentemente dalle nubi e dalle superfici ghiacciate), • riemissione come radiazione di corpo nero (il restante 70%).

La radiazione non riflessa viene assorbita dall'atmosfera (17%), dalle nubi (8%) e dalla superficie terrestre e dai mari (45%), dove si trasforma in calore.

La Terra, riscaldata come visto dai raggi solari, riemette una radiazione elettromagnetica la cui lunghezza d'onda è legata alla temperatura dalla legge di Wien (come qualunque corpo caldo). Alla temperatura della superficie terrestre, circa 287 K, l'emissione è nel campo dei raggi infrarossi cioè con lunghezza d'onda di circa 10-15 micrometri. L'atmosfera terrestre, che è trasparente alla luce visibile e all'infrarosso vicino, non lo è alla lunghezza d'onda di 10-15 micrometri, per cui solamente il 12% della radiazione riemessa (corrispondente al 9% rispetto alla radiazione solare entrante) riesce a sfuggire nel cosmo. Il resto viene assorbito dall'atmosfera stessa e la riscalda; a sua volta l'atmosfera riemette energia che in parte viene persa nello spazio. La temperatura al suolo aumenta così fino a quando la quantità di radiazione che riesce a sfuggire compensa quella ricevuta dal Sole e nel corso di milioni di anni si è stabilizzata su valori che hanno permesso la vita: la temperatura media terrestre globale è di circa 15 °C, mentre, senza tale meccanismo, sarebbe di -20 °C.

Riscaldamento globale

L'attività umana ha intensificato l'effetto serra a partire dalla rivoluzione neolitica, per via della diminuzione della biomassa degli ecosistemi artificiali agricoli e dei loro suoli. Una maggiore impennata nella concentrazione di gas serra si è avuta tuttavia con l'utilizzo di combustibili fossili, che ha intaccato le riserve geologiche di carbonio alterandone il ciclo, e con la maggior produzione di metano dovuta ad un'esplosione dell'allevamento di bestiame (suini e bovini) e delle colture a sommersione (per esempio il riso). Anche prodotti di sintesi, quali i clorofluorocarburi (CFC) ed i perfluorocarburi, contribuiscono - oltre al noto problema del buco dell'ozono - all'intensificazione dell'effetto serra [1].

Una possibile importante fonte di rilascio del gas serra metano nell'atmosfera è il fondale oceanico quando è sottoposto al riscaldamento globale stesso.

I Paesi che emettono la maggior parte dei gas serra sono i Paesi industrializzati, ma anche paesi in via di sviluppo stanno svolgendo un ruolo significativo: al primo posto per quantitativi di gas serra ci sono gli Stati Uniti d'America (~30%) mentre la Cina è già al secondo posto.

Un primo tentativo di limitare l'alterazione climatica indotta dall'uomo è il Trattato delle Nazioni Unite sul clima (UNFCCC) che vede nel Protocollo di Kyōto il primo strumento operativo di attuazione. Alcuni Paesi come gli Stati Uniti, pur avendo sottoscritto il Trattato hanno deciso di non aderire al Protocollo, inizialmente citando studi in cui si metteva in dubbio la responsabilità delle attività antropiche, poi, nel 2005, sostenendo che l'economia americana non sarebbe pronta ad effettuare la transizione verso un minore impatto ambientale. La sede dell'UNFCCC si trova a Bonn.

Gas serra

Sono chiamati gas serra quei gas presenti in atmosfera, di origine sia naturale che antropica, che assorbono ed emettono a specifiche lunghezze d'onda nello spettro della radiazione infrarossa, emessa dalla superficie terrestre, dall'atmosfera e dalle nuvole. Questa loro proprietà causa il fenomeno noto come effetto serra.

Il vapore acqueo (H2O), il biossido di carbonio (CO2), l'ossido di diazoto (N2O), il metano (CH4) e l'ozono (O3) sono i gas serra principali nell'atmosfera terrestre.

Oltre a questi gas di origine anche naturale, esiste un'ampia gamma di gas serra rilasciati in atmosfera di origine esclusivamente antropica, come gli alocarburi, tra i quali i più conosciuti sono i clorofluorocarburi (CFC), e molte altre molecole contenenti cloro e fluoro dannose per lo strato di ozono stratosferico, regolamentate dal Protocollo di Montreal. Naturalmente non bisogna confondere "l'effetto serra" con il fenomeno del "buco dell'ozono". Occorre inoltre ricordare che l'attività di eruzione di un vulcano, causa danni in maniera percentuale paragonabili a un anno di emissione di CO2 di una nazione.

I gas alogenati sono emessi in quantità molto inferiori rispetto a CO2, CH4 e N2O ma possono avere un tempo di vita molto lungo in atmosfera e un forte effetto come forzante radiativo, da 3 000 a 13 000 volte superiore a quella del biossido di carbonio. L’insieme di queste due caratteristiche è chiamato Global Warming Potential (GWP, potenziale di riscaldamento globale).

Il GWP, che rappresenta l'effetto combinato del tempo di permanenza in atmosfera di ogni gas e la relativa efficacia specifica nell'assorbimento della radiazione infrarossa emessa dalla Terra, è una misura di quanto un dato gas serra contribuisca al riscaldamento globale rispetto al CO2. I GWP sono calcolati dall'Intergovernmental Panel on Climate Change e sono utilizzati come fattori di conversione per calcolare le emissioni di tutti i gas serra in emissioni di CO2 equivalente.

Il Protocollo di Kyōto regolamenta le emissioni di CO2, N2O, CH4, esafluoruro di zolfo (SF6), idrofluorocarburi (HFCs) e perfluorocarburi (PFCs).

I gas ad effetto serra

I vari gas che formano l’atmosfera non contribuiscono tutti allo stesso modo per l’effetto serra: infatti molecole come quella di azoto (N2) o ossigeno (O2) che costituiscono il 98% della nostra atmosfera, non sono capaci di assorbire molta radiazione. I gas migliori per l'effetto serra sono

quelli che hanno una struttura molecolare asimmetrica: in generale quindi tutti i gas biatomici che si trovano nell’atmosfera non sono buoni gas serra (proprio perché hanno una struttura sicuramente lineare) mentre il metano (CH4), l’ozono (O3), il vapore acqueo (H2O), l’ossido nitroso (N2O), i gas fluorurati (idrofluorocarburi HFC, esafluoro di zolfo SF6,perfluorocarburi PFC,clorofluorocarburi CFC) sono buoni gas serra proprio perché hanno una struttura asimmetrica. Caso particolare è l’anidride carbonica (CO2) che pur avendo una struttura lineare (con i tre atomi in fila O-C-O) e quindi non avendo un elevato “potenziale serra”, è tuttavia molto più abbondante in atmosfera rispetto ad altri gas a maggior potenziale serra ed è per questo considerato uno dei maggiori responsabili dell’effetto serra.

Vapore acqueo

Il principale gas a effetto serra è il vapore acqueo (H2O), responsabile per circa due terzi dell’effetto serra naturale anche se non mancano opinioni secondo cui il vapore acqueo sarebbe responsabile fino al 98% dell'effetto serra. Nell’atmosfera, le molecole di acqua catturano il calore irradiato dalla terra 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 – una risorsa non infinita – 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.

Anidride carbonica (CO2)

L’anidride carbonica è responsabile per il 20% dell’effetto serra naturale ed interagisce con l’atmosfera per cause naturali e antropiche:

I serbatoi naturali della CO2 sono gli oceani (che contengono il 78% della CO2),i sedimenti fossili (22%), la biosfera terrestre(6%), l’atmosfera (1%). Gran parte dell’anidride carbonica degli ecosistemi viene immessa nell’atmosfera. Un certo numero di organismi hanno la capacità di assimilare la CO2 atmosferica. Il carbonio, così, grazie alla fotosintesi delle piante, che combina l’anidride carbonica e l’acqua in presenza dell’energia solare, entra nei composti organici e quindi nella catena alimentare, ritornando infine all’atmosfera attraverso la respirazione. Si possono individuare delle variazioni annuali della concentrazione di CO2 atmosferica. Durante l’inverno si verifica un aumento della concentrazione dovuto al fatto che nelle piante a foglia caduca prevale la respirazione; mentre durante l’estate la concentrazione di CO2 atmosferica diminuisce per l’aumento totale della fotosintesi. Gli oceani hanno un ruolo fondamentale nel bilancio del carbonio, e costituiscono una vera e propria riserva di carbonio sotto forma di ione bicarbonato. Gli oceani assorbendo, così la CO2 atmosferica mantengono bassa la sua concentrazione; se la concentrazione tendesse ad abbassarsi, gli oceani possono liberare anidride carbonica svolgendo un ruolo di equilibratori. Questo bilancio naturale, in assenza di attività antropica, in prima approssimazione, è sempre in pareggio. Esso coinvolge valori di emissioni e assorbimenti maggiori alle emissioni antropiche. Tuttavia, per quanto piccole rispetto al totale, le emissioni antropiche sono sufficienti a squilibrare l’intero sistema. 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 del tutto il flusso entrante di carbonio. Le emissioni legate all’attività umana sono dovute all’uso di energia fossile, ossia petrolio, carbone e gas naturale; e la restante parte dovuta a fenomeni di deforestazione e cambiamenti d’uso delle superfici agricole. Il contributo della deforestazione è peraltro molto incerto, ed oggi al centro di molti dibattiti: le stime indicano valori compresi tra un massimo di 2 ad un minimo di 0.6 GtC/anno. L’ammontare

equivalente di CO2 si ottiene moltiplicando per 44/12. Per quanto concerne la persistenza media in anni della CO2 in atmosfera, l’IPCC considera un intervallo compreso tra i 50 e i 200 anni che, dipende sostanzialmente dal mezzo di assorbimento.

Metano (CH4)

Il metano (CH4) è considerato responsabile per circa 8%. Il metano è il prodotto della degradazione di materiale organico in ambiente anaerobico. La sua capacità nel trattenere il calore è 30 volte maggiore a quella dell’anidride carbonica. La sua concentrazione atmosferica media sta aumentando con un tasso medio annuo valutato tra l’1.1% e l’1.4%. Le principali fonti di metano sono i terreni paludosi (25-170 Tg annui; 1 Tg o teragrammo = 1012 grammo), 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) e le termiti (5-45 Tg), per un incremento dello 0.6% annuo . E´da rilevare il forte aumento delle emissioni di metano da parte delle discariche; inoltre si è avuto un aumento delle emissioni provenienti dal settore energetico, e una diminuzione di quelle del settore agricolo.

Riscaldamento globale

Anomalia media della temperatura atmosferica a terra e della superficie dei mari negli ultimi 150 anni

Riscaldamento globale (global warming nella letteratura scientifica in inglese) è un'espressione usata per indicare l'aumento della temperatura media dell'atmosfera terrestre e degli oceani nel corso degli anni. Molto spesso l'espressione viene usata come sinonimo di surriscaldamento

climatico.

Secondo quanto riportato dall'Intergovernmental Panel on Climate Change delle Nazioni Unite (IPCC), la temperatura superficiale globale del pianeta sarebbe aumentata di 0,74 ± 0,18 °C durante gli ultimi 100 anni, fino al 2005[1][2].

L'IPCC ha inoltre concluso 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»[3][4] 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'ultima decade del XX secolo[5][6].

Queste conclusioni sono state supportate da almeno 30 associazioni e accademie scientifiche[7], tra cui tutte le accademie nazionali della scienza dei paesi del G8[8][9][10]. Attualmente il dibattito è comunque ancora aperto all'interno della comunità scientifica dove diversi scienziati[11] si sono opposti a questa interpretazione dei dati climatici attualmente disponibili[12], sebbene la grande maggioranza di coloro che si occupano di mutamenti climatici siano in accordo con le conclusioni principali dell'IPCC[13][14].

Per il futuro, le proiezioni del modello climatico riassunte dall'IPCC indicano che la temperatura media superficiale del pianeta si dovrebbe innalzare probabilmente di circa 1,1 °C - 6,4 °C durante il XXI secolo[3]. Questo intervallo di valori risulta dall'impiego di vari scenari sulle emissioni future di gas serra, assieme a diversi valori di sensibilità climatica. Benchè molti studi riguardano l'andamento nel XXI secolo, il riscaldamento e l'innalzamento del livello dei mari potrebbero continuare per più di un migliaio di anni, anche se i livelli di gas serra verranno stabilizzati. Il ritardo nel raggiungimento di un equilibrio sarebbe dovuto alla grande capacità termica degli oceani[3].

Cause del riscaldamento

Il mantenimento della temperatura della biosfera terrestre attorno a valori medi adatti alla vita è dovuto principalmente all'azione combinata di quattro fattori:

1. Calore interno del pianeta 2. Irraggiamento solare, che fornisce l'energia per l'effetto serra 3. Presenza dell'atmosfera, che attenua gli sbalzi di temperatura giornalieri e stagionali 4. Effetto serra naturale, che amplifica l'effetto termico dell'irraggiamento solare

La variazione quantitativa di uno o più di questi fattori può causare un riscaldamento globale o raffreddamento globale dell' atmosfera e superficie terrestre.

Gas serra nell'atmosfera

Variazione della temperatura globale (in rosso) e dell'anidride carbonica presente nell'atmosfera (in blu) negli ultimi 1000 anni. La causalità non è da tutti ritenuta provata, ma si notano delle somiglianze fra le due curve, soprattutto nell'ultimo secolo.

Nell'attuale fase di riscaldamento del pianeta si sta assistendo ad una variazione significativa di un importante fattore che influenza la temperatura terrestre, ovvero la concentrazione atmosferica di anidride carbonica o biossido di carbonio (CO2), uno dei gas serra. Tale incremento di circa 2 ppm all'anno (in due secoli il valore della concentrazione è passato da 280 ppm a 380 ppm, il valore più alto da 650.000 anni a questa parte[15]) non ha eguali nella storia recente del pianeta ed è ritenuto legato all'uso di combustibili fossili che durante il periodo carbonifero (tra 345 e 280 milioni di anni fa) sono stati "fissati" nel sottosuolo ad opera della vegetazione e degli animali, passando dalla forma gassosa di CO2 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, reimmettendo nell'atmosfera questo carbonio sepolto da milioni di anni sotto forma di enormi quantità di anidride carbonica (circa 27 miliardi di tonnellate all'anno[16]). Inoltre, secondo le stime, il pianeta riuscirebbe oggi a riassorbire, mediante la fotosintesi clorofilliana e l'azione delle alghe degli oceani, meno della metà delle emissioni, anche a causa della deforestazione[17]. L'attività umana ha infatti ridotto la biomassa vegetale in grado di assorbire la CO2 fin dalla rivoluzione agricola neolitica, trasformando i boschi in campi o città. Oggi la deforestazione (ad esempio in Amazzonia) è nettamente aumentata ed aggrava ulteriormente la situazione. A contribuire ulteriormente vi è la maggior produzione di metano da fermentazione dovuta ad un incremento significativo dell'allevamento intensivo e delle colture a sommersione (ad esempio il riso). La CO2 non è infatti l'unico gas serra, ma rappresenta solo lo 0,038% dei gas atmosferici e circa il 5% del totale dei gas serra, quando il vapore acqueo rappresenta lo 0,33% dei gas atmosferici e contribuisce per circa il 50% ai gas serra.

Sebbene nella storia del clima le variazioni nei livelli di CO2 osservate siano state successive alle variazioni di temperatura e non viceversa (esiste un ritardo di 800 anni tra i picchi di temperatura ed i corrispondenti picchi di CO2 nell'atmosfera), secondo il comitato di esperti delle Nazioni Unite (Intergovernmental Panel on Climate Change) l'attuale riscaldamento non può essere spiegato se non attribuendo un ruolo anche a questo aumento di concentrazione di CO2 nell'atmosfera.[18]

Va sottolineato che l'effetto serra è un fenomeno naturale e necessario per permettere alla superficie terrestre di avere temperature adatte alla vita, in particolare quella umana; ad esempio la decomposizione di piante ed animali morti o la normale attività geotermica dei vulcani emettono enormi quantità di gas serra, ma in questi casi si tratta di emissioni costanti o in lentissima evoluzione (dell'ordine di migliaia o milioni di anni) e per questo non ritenute problematiche. Anche in concomitanza di grandi eruzioni catastrofiche si sono determinate evidenti mutazioni del clima a livello globale (di solito però abbassando le temperature a causa delle eccezionali quantità di polveri emesse in atmosfera, come nel caso delle eruzioni dei vulcani Pinatubo o Krakatoa). Tuttavia questo genere di fenomeni, in epoche storiche, sono stati riassorbiti e non hanno comportato mutamenti permanenti del clima. A parte dunque tale effetto serra naturale, il problema è l'eccesso di riscaldamento dovuto ad un più marcato effetto serra, e dunque il conseguente surriscaldamento.

Surriscaldamento degli oceani

L'incremento della CO2 dovuto alle fonti fossili è ulteriormente amplificato dal surriscaldamento degli oceani. Le acque marine contengono disciolta una grande quantità di CO2 ed il riscaldamento dei mari ne causa l'emissione in atmosfera. Inoltre, il riscaldamento dovuto all'aumento della

temperatura produce una maggior evaporazione dei mari liberando in atmosfera ulteriori quantità di vapore acqueo, il principale gas serra, accrescendo ulteriormente la temperatura globale ed aumentando quantità e violenza di piogge ed uragani tropicalizzando il clima.

Variazione attività solare ed altri fattori cosmici

Variazione dell'irraggiamento solare negli ultimi 30 anni (la linea rossa indica la media annuale, quella gialla i valori giornalieri). Su circa 1366 watt totali, l'oscillazione è di pochi watt.

Verificando i dati di irraggiamento solare si può constatare come le variazioni dell'attività solare negli ultimi 30 anni siano state minime in rapporto invece ad un aumento della temperatura globale ben più marcato. Gli scienziati che sostengono questa teoria, pur ammettendo che la variazione dell'attività solare sia stata in passato uno dei possibili fattori che hanno influenzato le temperature, ritengono che oggi la gran parte del surriscaldamento globale sia dovuta ai gas serra.[19]

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 temperature 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.

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 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 CO2, anche se l'umidità relativa dell'aria rimane quasi costante[20].

Gli effetti di retroazione dovuti alle nuvole sono attualmente un campo di ricerca. Viste dal basso, le nuvole emettono radiazione infrarossa verso la superficie, esercitando un effetto di riscaldamento; vista dall'alto, le nuvole riflettono la luce solare ed emettono radiazione verso lo spazio, con effetto

opposto. La combinazione di questi effetti risultano in un raffreddamento o in un riscaldamento netto a seconda del tipo e dell'altezza delle nuvole. Queste caratteristiche sono difficili da includere nei modelli climatici, in parte a causa della piccola estensione delle stesse nei modelli simulativi[20].

Un effetto più sottile è costituito dai cambiamenti nel gradiente adiabatico mentre l'atmosfera si scalda. La temperatura atmosferica diminuisce col l'aumentare dell'altezza nella troposfera. Poiché l'emissione di radiazione infrarossa è legata alla quarta potenza del valore della temperatura, 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[21].

Andamento dei ghiacci nell'emisfero settentrionale

Andamento dei ghiacci nell'emisfero meridionale

Un altro importante processo a retroazione è costituito dall'albedo del ghiaccio[22]: quando la temperatura globale aumenta, i ghiacci polari si sciolgono ad un tasso superiore. Sia la superficie emersa che 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 e continua il processo.

Il riscaldamento è anche un fattore scatenante per il rilascio di metano da varie sorgenti presenti sia sulla terra che sui fondali oceanici. Il disgelo del permafrost, come nelle torbiere ghiacciate in Siberia creano una retroazione positiva a causa del rilascio di anidride carbonica (CO2) e metano (CH4)

[23]. 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.

Con il riscaldamento degli oceani si prevede una diminuzione della capacità degli ecosistemi oceanici di sequestrare il carbonio. Infatti il livello mesopelagico (situato ad una profondità compresa tra 200 m e 1000 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[24].

Evoluzione delle temperature degli altri pianeti del Sistema solare

Di recente è stato osservato che tutti i pianeti del sistema solare starebbero subendo un aumento della temperatura[25]. I telescopi spaziali attraverso i sensori termici constatano un aumento della temperatura per il pianeta Giove di 10 °C come temperatura media. Su Marte l'aumento della temperatura è indicato anche dalla forte diminuzione delle calotte polari e dalla presenza di pozze d'acqua[26]. Anche nei pianeti più lontani come Urano, Nettuno e Plutone si constatano aumenti di temperatura. Fattori estranei alla Terra sembrerebbero quindi influenzare l'aumento della temperatura nel sistema solare, ma è ancora poco chiaro se si tratti dell'influenza del Sole (che come detto ha variato poco la sua attività -vedi grafico- ed è molto lontano dai pianeti coinvolti), delle variazioni di quantità della polvere interstellare (che filtra i raggi solari) o siano dovute ad altri fattori ancora sconosciuti[27]. Non esistono infatti ancora prove definitive per queste teorie, anche in considerazione della relativa novità degli studi[28]. Il fattore antropico e il ruolo svolto dalla biosfera sono invece cause unicamente presenti sul nostro pianeta.

Effetti del riscaldamento globale

Ambientali

Cambiamento dell'accumulo nevoso sul Kilimanjaro, fra il 1993 ed il 2000. Il Kilimanjaro ha perduto l'82% delle nevi perenni nel XX secolo.

I modelli climatici elaborati dall'IPCC indicano un potenziale aumento della temperatura, durante il XXI secolo, compreso tra 1,4 e 5,8 °C.

Risulta tuttora molto difficile prevedere come realmente influirà sul sistema pianeta l'attuale riscaldamento globale, in quanto si tratterebbe di un evento senza nessun precedente in epoca storica. Inoltre, il clima globale è un sistema non lineare

multifattoriale, per cui la climatologia può stabilire delle tendenze ma non eventi di dettaglio.

Alcuni effetti sull'ambiente e sulla vita umana sono, almeno in parte, già attribuiti al riscaldamento globale. Un rapporto del 2001 dell'IPCC suggerisce che il ritiro dei ghiacciai, la disgregazione delle calotte polari, l'aumento del livello dei mari, in particolare in quelle con minori tassi di evaporazione, a causa dell'espansione termica e dello scioglimento dei ghiacci continentali oltre che dei ghiacciai montani, le modifiche nella distribuzione delle piogge e l'aumento nell'intensità e frequenza di eventi meteorologici estremi sono attribuibili in parte al riscaldamento globale[29]. È tuttavia più difficile collegare eventi specifici al riscaldamento globale. Altri effetti previsti includono siccità in alcune aree ed inondazioni in altre, mutamenti nelle nevi delle montagne e conseguenze negative sulla salute dovute alle temperature maggiori[30].

Alcuni effetti, come l'aumento delle morti, degli esodi in massa e le perdite economiche, potrebbero essere esacerbati dall'aumento della densità di popolazione in alcune regioni[31], nonostante potrebbe essere mitigato il numero di vittime per le conseguenze dei climi freddi. Il quarto e più recente rapporto dell'IPCC riferisce delle prove scientifiche osservate di un incremento nell'intensità dei cicloni tropicali nell'Oceano Atlantico settentrionale a partire dal 1970, correlato all'aumento delle temperature superficiali del mare, ma le previsioni a lungo termine sono complicate dalla qualità dei dati antecedenti l'inizio delle osservazioni satellitari. Il rapporto afferma inoltre che non esiste un andamento chiaro nel numero annuale dei cicloni tropicali nel mondo[3]. Altri effetti anticipati comprendono l'innalzamento del livello dei mari di 180 — 590 mm nel 2090-2100 rispetto ai valori del periodo 1980-1999[3], ripecussioni sull'agricoltura, rallentamenti nella corrente nord-atlantica causati dalla diminuzione della salinità dell'Oceano Atlantico dovuta allo scioglimento dei ghiacci, riduzioni dello strato di ozono, aumento nell'intensità di eventi meteorologici estremi[32], acidificazione degli oceani e la diffusione di malattie come la malaria e la dengue[33][34]. Uno studio prevede che di un campione di 1 103 specie di piante ed animali, dal 18% al 35% si estingueranno per il 2050, in base ai futuri mutamenti climatici[35]. Tuttavia, pochi studi hanno documentato l'estinzione di specie a causa dei mutamenti climatici[36] e uno studio suggerisce che il tasso di estinzione è ancora incerto[37].

Tali cambiamenti porteranno a significative modificazioni degli habitat naturali andando ad incidere profondamente anche sugli equilibri socio-economici del pianeta.[38].

Gli effetti del riscaldamento climatico antropico potrebbero essere molto maggiori se non vi fosse stata una relativa riduzione dell'irraggiamento solare dovuta all'inquinamento atmosferico. Paradossalmente, una riduzione dell'inquinamento (in particolare degli SOx e del particolato) potrebbe portare ad un aumento delle temperature superiore a quanto ipotizzato.[39]

Il fenomeno ha profondamente modificato l'equilibrio dei ghiacci artici, tanto che l'[ESA] il 14 settembre 2008 ha annunciato l'apertura del celeberrimo Passaggio a nord-ovest a settentrione del continente nord americano, per il discioglimento dei ghiacci che lo avevano sempre reso impraticabile alla navigazione; cosa mai verificatasi nei 30 anni di misurazione.[40][41] Paradossalmente nello stesso mese (settembre 2007), i ghiacci Antartici hanno raggiunto la loro massima estensione (16,3 milioni di km², leggermente superiore alla media), da quando si effettuano registrazioni (1978) sulla calotta glaciale dell'Antartico; viceversa, l'anno seguente, l'estensione è stata fra le minori mai registrate.[42].

Nel giugno 2008, la rivista scientifica National Geographic, affermò che, lo strato dei ghiacci stagionali artici, sarebbe scomparso totalmente entro l'estate dello stesso anno, cosa che non si è verificata.[43]. Tuttavia a fine estate 2008 si è avuta la prima apertura totale sia del passaggio a nord-ovest che del passaggio a nord-est (ossia a settentrione della Russia) nel mare Artico. La spedizione

DAMOCLES (Developping Arctic Modelling and Observing Capabillities for Long-term Environmental Studies) prevede la fusione totale di ghiaccio prima del 2020[44].

Ulteriori problemi

Molti problemi sono spesso citati come conseguenza del riscaldamento globale. Uno di essi è la riduzione del pH degli oceani per effetto dell'aumento della CO2 nell'atmosfera e di conseguenza l'aumento della quantità che si discioglie in acqua.[45]. Infatti la CO2 dissolta in acqua forma acido carbonico, che aumenta l'acidità. Si stima che il valore del pH all'inizio dell'era industriale era pari a 8,25 ed è diminuito a 8,14 nel 2004[46], con proiezioni che prevedono un'ulteriore diminuzione del valore di una quantità variabile tra 0,14 e 0,5 per il 2100[3][47]. Gli organismi e l'ecosistema sono adattabili solo ad uno stretto intervallo di valori del pH, quindi è statao ipotizzato un possibile evento di estinzione, che distruggerebbe la catena alimentare[48].

Economici

Proiezione dell'aumento delle temperature per vari scenari di stabilizzazione (bande colorate). La linea nera situata a metà dell'area grigia indica le stime migliori; le linee rosse e blu sono i limiti probabili. (IPCC Fourth Assessment Report)

Alcuni economisti hanno cercato di stimare i costi economici aggregati netti dei danni causati dai mutamenti climatici. Tali stime sono lontane da presentare conclusioni definitive: su circa un centinaio di stime, i valori variano da 10 $ per tonnellata di carbonio (3 dollari per tonnellata di anidride carbonica) fino a 350 dollari (95 dollari per tonnellata di anidride carbonica), con una media di 43 dollari per tonnellata di carbonio (12 dollari per tonnellata di anidride carbonica).

Lo Stern Review, un rapporto molto pubblicizzato sull'impatto economico potenziale, ha ipotizzato una riduzione del PIL globale di un punto percentuale a causa degli eventi meteorologici estremi e nello scenario peggiore la riduzione del 20% dei consumi globali pro capite[49].

La metodologia, e le conclusioni di questa pubblicazione sono state criticate da molti economisti[50], mentre altri hanno accolto favorevolmente il tentativo di quantificare il rischio economico[51][52].

Gli studi preliminari suggeriscono che i costi e i benefici della mitigazione del fenomeno di riscaldamento globale sono a grandi linee attorno alla stessa cifra[53].

In base al programma ambientale delle Nazioni Unite (United Nations Environment Programme - UNEP), i settori economici che dovranno affrontare con maggiore probabilità gli effetti avversi del

cambiamento climatico includono le banche, l'agricoltura e i trasporti[54]. Le nazioni in via di sviluppo che sono dipendenti dall'agricoltura saranno particolarmente colpite[55].

Variazione della temperatura terrestre

Nel corso della storia della Terra si sono succedute ciclicamente modificazioni del clima che hanno portato il pianeta ad attraversare diverse ere glaciali alternate ad epoche più calde. Le cause di queste modificazioni climatiche sono state principalmente legate all'andamento dell'attività del sole o da quella eruttiva della Terra (per emissione di CO2). Circa 200 mila anni fa, queste significative variazioni del clima hanno permesso all'uomo il passaggio dello stretto di Bering, la colonizzazione dell'Australia o della Groenlandia (il cui nome significa "terra verde"). Attualmente, il pianeta sta uscendo da un periodo freddo denominato piccola glaciazione durato dal 1550 al 1800 che ha seguito il periodo medievale, più caldo (tra il 1100 ed il 1400).

Misure correttive

Il vasto consenso scientifico attorno al riscaldamento globale e le previsione di aumento delle temperature hanno convinto varie nazioni, aziende ed individui ad implementare delle misure per cercare di limitare questo fenomeno. Molti gruppi ambientalisti incoraggiano linee di condotta per i consumatori[56][57], ed è stato suggerito l'impiego di quote sulla produzione mondiale di combustibili fossili, indicandoli come una fonte diretta di emissioni di CO2

[58][59].

Protocollo di Kyōto

Il principale accordo internazionale sul contrasto del riscaldamento globale è il Protocollo di Kyōto, un emendamento al United Nations Framework Convention on Climate Change negoziato nel 1997. Il Protocollo copre più di 160 nazioni globalmente e più del 55% delle emissioni di gas serra globali[60]. Solo gli Stati Uniti e il Kazakhstan non hanno ratificato il trattato.

Il Presidente degli Stati Uniti George W. Bush ha contestato il Protocollo di Kyoto giudicandolo ingiusto ed inefficace per la soluzione del problema del riscaldamento globale, affermando che "esclude l'80 per cento del mondo, tra i principali stati per popolazione come Cina e India e potrebbe costituire una seria minaccia per l'economia degli Stati Uniti"[61]. Il governo statunitense ha invece proposto il miglioramento delle tecnologie per l'energia[62], mentre alcuni stati e città statunitensi hanno iniziato a supportare localmente il Protocollo di Kyoto, attraverso la Regional

Greenhouse Gas Initiative[63]. Lo U.S. Climate Change Science Program è invece un programma di

cooperazione tra più di 20 agenzie federali per indagare i cambiamenti climatici.

L'Europa ha recentemente proposto come soluzione al riscaldamento globale, oltre al supporto del Protocollo di Kyoto, 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[64].

Dibattito scientifico

Per analizzare in modo accurato le modificazioni del clima, le Nazioni Unite hanno costituito una Commissione Intergovernativa sul Cambiamento Climatico (IPCC) che raccoglie accademici provenienti delle nazioni del G8. L'IPCC ha rilasciato nel corso degli anni diversi documenti in cui si afferma che la temperatura globale media è aumentata di circa 0,7 °C dalla fine del XIX secolo e

che «la maggior parte del riscaldamento osservato durante gli ultimi 50 anni è attribuibile alle attività umane»[18] Le conclusioni raggiunte dall'IPCC sono basate anche da un'analisi di oltre 928 pubblicazioni scientifica 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 [65].

Ci sono ricercatori scettici sul ruolo antropico nell'attuale riscaldamento: essi rappresentano una minoranza nella comunità scientifica, sebbene negli ultimi anni il loro numero abbia conosciuto un certo aumento[66]. Tra questi "scettici" vi sono tra gli altri anche il discusso premio Nobel Kary Mullis e l'italiano Antonino Zichichi, oltre che ex membri dei vari comitati IPCC come il metereologo Hajo Smit o Philip Lloyd. Le criticità espresse da tali ricercatori sono diverse e variano dalla politicizzazione e estremizzazione dei documenti conclusivi dell'IPCC fino alle perplessità sulla possibilità di stabilire una relazione tra aumento di CO2 e riscaldamento globale. Alcuni di essi inoltre rimarcano il ruolo di altri fattori naturali sul clima tra cui il principale sarebbe la variazione dell'attività solare ma anche l'effetto dei raggi cosmici avrebbe un ruolo sul mutamento climatico. Le loro criticità trovano peraltro riscontro nella diminuzione della temperatura media globale che si è verificata approssimativamente tra il 1940 e il 1976,[67] nonostante continuasse ad aumentare con la stessa costanza la concentrazione di CO2 nell'atmosfera nel medesimo intervallo di tempo. Inoltre, viene messa in dubbio anche la validità degli attuali modelli matematici utilizzati.[68] Queste tesi sono state raccolte in un documentario della CBC. Il matematico e fisico teorico Freeman Dyson, che fin dagli anni 70 teorizzava la necessità di attuare il sequestro del carbonio piantando nuovi alberi in aree enormi,[69] nel 2007 ha invece rivalutato la questione del riscaldamento globale affermando che "l'allarmismo sul riscaldamento globale è fortemente esagerato" dopo aver calcolato che "il problema dell'anidride carbonica nell'atmosfera è un problema di gestione del terreno, non un problema meteorologico". Secondo lo scienziato gli errori commessi sarebbero legati al fatto che nessun modello matematico atmosferico o oceanico è in grado di predire il modo in cui dovrebbe essere gestita la terra;[70][71] infine sottolinea che dovrebbero avere maggiore priorità altri problemi globali.[72]

Di contro, come rilevato dallo stesso articolo di Science, la grande maggioranza degli scienziati concorda sul fatto che sia necessario trovare urgentemente fonti energetiche alternative ai combustibili fossili: tra essi, per quanto riguarda l'Italia, vi è il premio Nobel Carlo Rubbia. In quest'ottica il ricorso al solare termodinamico e all'energia nucleare garantirebbe un importante contributo nella diminuzione delle emissioni di gas serra.[73] Molti sono gli scienziati che, pur riconoscendo il ruolo antropico, sono scettici riguardo alle misure adottate per contenere le emissioni e ritengono il protocollo di Kyōto sia troppo blando e poco incisivo in termini di risultati sul clima. Ad aumentare la perplessità vi è il fatto che i principali emettitori di anidride carbonica (USA e Cina) non lo applicheranno sulle proprie economie.

Va altresì rilevato che secondo la Union of Concerned Scientists circa 40 tra ricercatori ed organizzazioni che contestano il ruolo umano nei fenomeni di riscaldamento globale, si sono rivelati essere finanziati dalla ExxonMobil, di cui fa parte l'italiana Esso. Nel dossier della UCS si legge che la Exxon ha finanziato campagne di contestazione del riscaldamento globale a matrice antropica, elargendo dal 1998 al 2005 16 milioni di dollari a decine di organizzazioni, gruppi e ricercatori che si oppongono alla teoria.[74] I finanziamenti della Exxon sono stati biasimati dalla Royal Society (l'accademia nazionale inglese delle scienze). [75]

Al di là delle cause, è tutt'oggi tema di accese discussioni la reale entità e gli effetti del riscaldamento, dovute al fatto che il clima terrestre non è considerabile come un sistema statico, avendo presentato nella sua storia cambiamenti graduali ma intensi anche senza l'intervento

dell'uomo. In tempi storici, si sono infatti avute oscillazioni della temperatura mai tuttavia così ampie come oggi: sia ai tempi dell'Impero Romano che nel Medioevo le temperature medie sono state leggermente più alte che in altri periodi, permettendo la colonizzazione della Groenlandia e la coltivazione estesa di viti nell'Europa del Nord. Entrambi questi periodi sono stati seguiti da periodi di raffreddamento climatico: a Londra il fiume Tamigi gelava tanto da permetterne il passaggio a cavallo e lo svolgimento di mercati natalizi sulla sua superficie ghiacciata. Paragonando questi grandi effetti alla piccolezza delle stimate variazioni (pochi decimi di grado, vedi grafico) di temperatura, si può avere un'idea di cosa potrebbe accadere con aumenti di qualche grado.

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 iniziato 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 sulla sua attendibilità scientifica e sulla reale fondatezza di previsioni eccessivamente catastrofistiche.[76]

Anche a livello europeo il riscaldamento climatico è diventata una priorità. Sono attese, per la fine del 2008, una serie di misure legislative volte a ridurre i gas a effetto serra del 20%[77].

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Note

1. ^ «L'andamento lineare aggiornato nell'arco di 100 anni (dal 1906 al 2005) di 0,74 °C (da 0,56 °C a 0,92 °C) è quindi maggiore rispetto all'andamento dal 1901 al 2000 fornito nel TAR di 0,6 °C (da 0,4 °C a 0,8 °C)». Summary for Policymakers (PDF) in Climate Change

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della superficie emersa e delle temperature dei mari 3. ^ a b c d e f Summary for Policymakers (PDF) in Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the

Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Intergovernmental Panel on Climate Change, 05-02-2007. URL consultato il 02-02-2007.

4. ^ Originale: «most of the observed increase in globally averaged temperatures since the mid-twentieth century is very likely due to the observed increase in anthropogenic greenhouse gas concentrations»

5. ^ «Recenti stime (Figura 9.9) indicano un effetto combinato relativamente piccolo delle forze naturale nell'evoluzione della media globale delle temperature nella seconda metà del XX secolo, con un lieve raffreddamento netto causato dagli effetti combinati del sole e dei vulcani» (traduzione dall'inglese, op. cit. p. 29; vedi anche figura 9.9 a p. 26 e la tabella FAQ 9.2-fig. 1 a p.41). Gabriele C. Hegerl; et al.. Understanding and Attributing Climate Change (PDF) in Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working

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6. ^ «Senza gli effetti antropogenici, il riscaldamento nel XX secolo è lieve. Le simulazioni che includono solo le forze naturali portano ad un picco di riscaldamento nel XX secolo di circa 0,2 °C (1950), che viene ridotto di circa la metà nella fine del secolo a causa dell'incremento delle attività vulcaniche.» Ammann, Caspar, et al. (06-04-2007). Solar influence on climate during the past millennium: Results from ransient simulations with the

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7. ^ Il rapporto del 2001 è stato firmato dalle accademie scientifiche dei seguenti paesi: Australia, Belgio, Brasile, Canada, Caraibi, Cina, Francia, Germania, India, Indonesia, Irlanda, Italia, Malesia, Nuova Zelanda, Svezia e Regno Unito. Il rapporto del 2007 è stato sostenuto anche da Messico e Sudafrica. Tra le società scientifiche sono incluse: American Meteorological Society, American Geophysical Union, American Institute of Physics, American Astronomical Society, American Association for the Advancement of Science, Stratigraphy Commission of the Geological Society of London, Geological Society of America, American Chemical Society e Engineers Australia.

8. ^ The Science Of Climate Change. Royal Society, (maggio 2001). URL consultato il 04-01-2008. 9. ^ Joint science academies' statement: Global response to climate change. Royal Society, (giugno 2005). URL consultato il 04-01-2008. 10. ^ Joint science academies' statement on growth and responsibility: sustainability, energy efficiency and climate protection (PDF). Potsdam

Institute for Climate Impact Research, (maggio 2007). URL consultato il 04-01-2008. 11. ^ Sono attualmente circa 650 gli scienziati che presentano una posizone critica nei confronti delle conclusioni dell'IPCC 12. ^ Don't fight, adapt. National Post, (dicembre 2007). URL consultato il 18-11-2007. 13. ^ «Tuttavia, la stragrande maggioranza degli scienziati che si occupano di cambiamenti climatici concordano sui punti principali»

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