I cambiamenti climatici: I cambiamenti climatici: a che punto siamo…..a che punto siamo…..

Docente relatore: Mariella Cappella11novembre 2010 – Progetto “Scuola 21”, Fondazione CARIPLO

Sommario

• Concetto di Clima• Cause dei cambiamenti climatici• Conseguenze Globali• Conseguenze in Europa• Conseguenze in Italia• Cause in Italia e limiti al danno

L'insieme delle condizioni atmosferiche (temperatura, precipitazioni, umidità, pressione, venti...) medie che caratterizzano una determinata regione geografica ottenute da rilevazioni omogenee dei dati per lunghi periodi di tempo (almeno 30 anni).

Il clima terrestre è il risultato di un insieme di complesse interazioni tra l'energia in arrivo dal Sole («motore» di tutti i processi climatici), l'atmosfera, gli oceani, le nubi, i suoli, la biosfera e la natura della superficie terrestre (copertura vegetale, presenza ed estensione dei ghiacci, superfici artificiali create dall'uomo, ecc…).

IL CLIMA IL CLIMA secondo l’organizzazione mondiale della meteorologiasecondo l’organizzazione mondiale della meteorologia

Cause dei Cambiamenti Climatici• Variazioni dei parametri orbitali della Terra (quali

l’eccentricità dell’orbita terrestre, l’inclinazione dell’asse terrestre, la precessione degli equinozi) scala temporale di decine di migliaia di anni

• Cambiamenti dell’attività solare (più o meno intensa…attualmente c’è un’assenza di macchie solari… la Terra si dovrebbe raffreddare) scala temporale di decine di decine anni.

• Disposizione delle masse continentali (deriva dei continenti), che condiziona la circolazione delle correnti oceaniche scala temporale di decine di milioni di anni.

• Variazioni nella composizione dell’atmosfera causate a loro volta da eventi quali grandi eruzioni vulcaniche, l’impatto di meteoriti e, soprattutto, dalle emissioni di gas serra di origine antropica. scala temporale di decine di decine anni.

L’uomouomo riversa nell’ambiente una grande quantità di sostanze che possono alterare la naturale composizione dell’atmosfera.

Tra queste sostanze vi sono alcune sostanze (gas serra) in grado di assorbire la radiazione che la superficie del nostro Pianeta e l’atmosfera emettono per dissipare il calore prodotto dai raggi solari.

Il ProblemaIl Problema

I maggiori gas serra sono il vapore acqueo, l’anidride carbonica, l’ozono, il metano, etc. tutti si trovano naturalmente in atmosfera e benché ne rappresentano meno

dell’1% sono responsabili di un “effetto serra naturale” che mantiene la temperatura del Pianeta più alta di circa 30°

L’effetto SerraL’effetto Serra

IL CLIMA STA CAMBIANDO?

ALCUNI DATI…………..

Gas ad effetto serra (GWP - Global Warming Potential)Gas ad effetto serra (GWP - Global Warming Potential)

NB. Anche il vapore acqueo è un importante “gas serra” ma la sua concentrazione non è soggetta a variazioni rilevanti e non è influenzata in maniera determinante dalle attività antropiche.

Novità dal Quarto Rapporto sul Clima ONUNovità dal Quarto Rapporto sul Clima ONUwww.ipcc.ch

IPCC AR2 1995 “Gran parte del riscaldamento osservato negli ultimi 50 anni è probabilmente dovuto all’aumento della concentrazione atmosferiche dei gas serra”

IPCC AR3 2001 “E’ sempre più evidente che gran parte del surriscaldamento rilevato nel corso degli ultimi cinquanta anni sia da attribuire alle attività umane”

IPCC AR4 2007 “E’ inequivocabile il riscaldamento del sistema clima”

IPCC AR4 2007 “L’aumento della temperatura negli ultimi 50 anni è molto probabilmente (90-95%) dovuto all’aumento nelle concentrazioni atmosferiche dei gas serra”

Segnali, osse

rvazioni, impatti

Segnali, osse

rvazioni, impatti

Fonte: CRU, East Anglia University (U.K.)

Variazione della temperatura media della Variazione della temperatura media della bassa atmosfera dal 1860 ad oggibassa atmosfera dal 1860 ad oggi

1

Fonte: IPCC WGI Third Assessment Report

Variazione della temperatura media dell’aria in prossimità Variazione della temperatura media dell’aria in prossimità della superficie terrestre dal 1000 ad oggidella superficie terrestre dal 1000 ad oggi

Le temperature globali medie sono aumentate nell’ultimo secolo

Arctic air temperature change reconstructed (blue), observed (red)

http://www.copenhagendiagnosis.com/

Temperature medie in Italia nel periodo 1865-2005, variazioni rispetto alla media 1961-1990 (Fonte dati: Brunetti et al., 2007)

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

1865 1885 1905 1925 1945 1965 1985 2005

Var

iazi

one

tem

pera

tura

(°C

)

Italia - media 5 anni Italia - media annua

E’ VERO….. IL CLIMA STA CAMBIANDO

In generale si sono registratiaumenti di temperatura

negli ultimi trent’anni

• È registrato lo scioglimento esteso di neve e ghiacci (continentali e marini)

• È aumentata la frequenza di eventi di intensa precipitazione; in zone tropicali e sub-tropicali è aumentata la durata e l’intensità dei periodi siccità

• È aumentata l’intensità degli eventi meteorologici estremi (tempeste, cicloni tropicali)

… … conseguenze dei Cambiamenti conseguenze dei Cambiamenti Climatici in atto…Climatici in atto…

Fonte: IPCC WGI - Fourth Assessment Report, 2007

Le attività umane hanno sensibilmente cambiato Le attività umane hanno sensibilmente cambiato la composizione dell’atmosfera a partire della la composizione dell’atmosfera a partire della rivoluzione industriale (1700) con immissioni rivoluzione industriale (1700) con immissioni massicce di vari gas:massicce di vari gas:

COCO22

(ANIDRIDE CARBONICA) (ANIDRIDE CARBONICA)

NN22OO(PROTOSSIDO DI (PROTOSSIDO DI

AZOTO)AZOTO)

CHCH44

(METANO)(METANO)

SOSO22

(ANIDRIDE (ANIDRIDE SOLFOROSA) SOLFOROSA)

Per 650.000 anni fino al 1750180<[CO2]<300 ppm

Per 10.000 anni fino al 1750265 <[CO2]<280 ppm

Negli ultimi 150 anni [CO2]fino a 385 ppm nel 2006

L’aumento dei gas serra dal 1750 è dovuto principalmente alle emissioni da combustione

di combustibili fossili, dalle attività agricole e

da cambio uso del territorio

Fonte: IPCC WGI - Fourth Assessment Report, 2007

385385

Emissioni antropiche di inquinanti atmosferici

(PM10, gas serra, NO2,CO, C6H6, COV, IPA…)

RESPONSABILITA’ UMANARESPONSABILITA’ UMANA

Età dell’o

ro nero

Consumo di combustibili fossili dal 1750 al 2000

Milioni di tonnellate di C

arbonio

Anno

A partire dalla rivoluzione industriale le attività umane hanno A partire dalla rivoluzione industriale le attività umane hanno utilizzato sempre maggiori quantità di combustibili fossili utilizzato sempre maggiori quantità di combustibili fossili

Confronto tra cause naturali e cause antropiche

Ma è proprio vero che l’uomo è responsabile dei Cambiamenti Climatici?

L'incremento termico molto rapido degli ultimi 50 anni non è spiegabile ricorrendo alla variabilità naturale del clima, ma — secondo l'IPCC — è in gran parte da attribuirsi all’aumento di gas ad effetto serra causato dall’attività umana. (probabilità > 90%)

A partire dagli anni ‘50, considerando i soli fattori naturali forzanti il clima, ci si sarebbe dovuti attendere un lieve raffreddamento a causa della minore attività solare, e dell'intensa attività vulcanica.

Variazioni osservateModelli climatici con solo forzanti Modelli climatici con solo forzanti naturali (solari e vulcaniche)naturali (solari e vulcaniche)

Modelli climatici con forzanti sia Modelli climatici con forzanti sia antropogenici che naturali antropogenici che naturali Variazioni osservate

Variazione della temperatura superficiale globale (rispetto alla media dal 1901 al 2005): valori osservati e valori ricostruiti dai modelli climatici con

tutte le forzanti (a) e con solo le forzanti naturali, esclusi i gas serra (b)

(Fonte: IPCC, 2007)

Confronto tra cause naturali e cause antropiche

L’uomo è responsabile dei Cambiamenti Climatici

Qual è lo scenario globale di questo cambiamento?

Maggiore Maggiore frequenza frequenza

eventi eventi estremiestremi

......

Uragano Katrina – 2005Uragano Katrina – 2005

......

Uragano Dean – 2007Uragano Dean – 2007

Uragano Sidr – 2007Uragano Sidr – 2007

Reale e potenziale Reale e potenziale impattoimpatto del del Climate ChangeClimate Change

Emissioni globali e pro capite di gas serra

Emissioni mondiali di gas serra (49GtCO2eq) aumentate nel 2004 del +24% dal 1990 (rif. Kyoto) e del +70% dal 1970

I Paesi industrializzati (Nord America, Europa, Giappone), con il 20% popolazione mondiale, contribuiscono oggi al 46% delle emissioni annue di gas serra.

Senza ulteriori politiche di controllo, le emissioni di gas serra aumenteranno, di qui al 2030, del 25-90% (v. scenari).

Oltre i 2/3 dell’incremento previsto dei gas serra nel prossimo trentennio proverrà dai Paesi in via di sviluppo.

2004 - Distribuzione delle emissioni di gas serra pro capite per aree geografiche vs popolazione

1 Week’s Food for a Family in USA: $ 342

1 Week’s Food for a Family in Chad: $ 1.37

Le aree geografiche più vulnerabili sono:• l’Artico, a causa dell’impatto degli elevati tassi di riscaldamento (superiori alla media globale) su sistemi naturali particolarmente sensibili;• l’Africa, a causa della bassa capacità di adattamento a fronte di alcuni degli impatti previsti, quali gli stress idrici e la riduzione della resa agricola;• le piccole isole ed i grandi delta asiatici e africani, a causa della elevata esposizione delle popolazioni (aree densamente abitate) e delle infrastrutture all’innalzamento del livello del mare, alle inondazioni dovute ai cicloni tropicali ed alle inondazioni fluviali.

L’alterazione della frequenza e dell’intensità degli eventi meteoclimatici estremi, assieme all’aumento del livello del mare, causerà i danni più rilevanti sulla società.

Conseguenze globali

Intensità degli effetti e capacità di adattamento molto variabili nelle diverse aree geografiche

Vulnerabilità maggiore nei Paesi in via di sviluppo

Gli ecosistemi più sensibili e vulnerabili ai cambiamenti climatici sono:• tra i biomi terrestri: la tundra, la taiga (foresta boreale) e le regioni di montagna (elevati tassi di riscaldamento alle alte latitudini ed altitudini), gli ecosistemi di tipo mediterraneo e le foreste pluviali tropicali, a causa della riduzione delle precipitazioni;• tra i biomi costieri: le mangrovie e le zone umide di transizione (molteplici stress); • tra i biomi marini: le barriere coralline (progressiva acidificazione degli oceani) e i biomi artici e antartici (elevati tassi di riscaldamento di queste aree)

Conseguenze globali

variazioni nella circolazione termoalina delle grandi correnti oceaniche (tra cui la Corrente del Golfo); feedback positivi in grado di accelerare ulteriormente il riscaldamento globale, come la riduzione dell’albedo dovuta alla fusione dei ghiacciai marini e terrestri, la liberazione di CO2 e CH4 dovuta allo scioglimento del permafrost, la riduzione (all’interno del ciclo del carbonio) dell’assorbimento della CO2 da parte del mare e delle foreste; perdita rilevante della biodiversità - tra il 20 e il 30% delle specie animali e vegetali a rischio estinzione già con temperature più alte di 1,5-2°C rispetto al periodo 1980-1999, mentre per T > 3,5 °C si stima una perdita compresa tra il 40 e il 70%; riduzione della calotta antartica e “collasso” delle calotte artiche, in particolare della Groenlandia, con innalzamento del livello marino di qualche metro (la completa deglaciazione della Groenlandia e della calotta antartica occidentale farebbe aumentare il livello del mare rispettivamente di 7 e 5 metri).

Possibili effetti gravi ed irreversibiliPossibili effetti gravi ed irreversibili

(Fonte: IPCC, 2007)

J.A.Patz et al. 2005. Impact of regional climate change on human health. Nature 438:310-317.

Impatti sulla salute dei cambiamenti climaticiImpatti sulla salute dei cambiamenti climatici

Conseguenze in Europa

Cosa sta succedendo nel nostro continente?

Arretramento dei ghiacciai continentaliArretramento dei ghiacciai continentaliGhiacciaio del Grossglockner (3.798 m) negli Alti Tauri in Carinzia

Fenomeno comune a quasi tutti i ghiacciai del pianeta (Africa, Sud America, Nord America, Nord Europa, Alpi, Himalaya, Nuova Zelanda) pur con velocità differenti.

1900 2000

I ghiacciai alpini dal 1980 hanno perso circa il 20-30% del volume e la caldissima estate siccitosa del 2003 ha comportato una ulteriore perdita del 10% (Fonte: EEA, 2004)

La fusione dei ghiacciai alpini ha raggiunto oggi livelli superiori a quelli degli ultimi 5000 anni.

Conseguenze del Conseguenze del Global ChangeGlobal Change: : intensificazione degli eventi estremiintensificazione degli eventi estremi

Fonte immagine : Nimbus

l’estate piovosa 2002• Inondazioni dei maggiori fiumi del centro Europa.• L’Elba raggiunge il suo livello massimo degli ultimi 500 anni• Danno economico : ~17 miliardi di €

l’estate calda 2003• Record di temperatura di tutti i tempi in UK• Assorbimento ridotto di carbonio nelle foreste• Perdita di massa del 10% dei ghiacciai Alpini• Molte nazioni hanno la peggiore raccolta agricola dagli anni 40.• Danno per la perdita di raccolta e per gli incendi 13 miliardi € • Morti in relazione al caldo in EU: ~ 35,000

Impatto degli eventi estremiImpatto degli eventi estremi

Fondazione Lombardia per l’Ambiente Fonte: CCR Ispra

Numero di decessi e temperature minime e massime a Numero di decessi e temperature minime e massime a Parigi durante l’onda di calore dell’estate 2003 Parigi durante l’onda di calore dell’estate 2003

Conseguenze in Italia

Cosa sta succedendo nel nostro paese?

Perdita % di specie vegetali e animali al 2080 (stima su un campione di 1350 piante e 648 animali) secondo lo scenario A1f-HadCM3 (in assenza di dispersione di specie). [Potsdam Institute for Climate Impact Research - 2004].

Possibile riduzione del numero di specie vegetali fino al 60% in alcune aree montane entro il 2080 a causa dei cambiamenti climatici (Thuiller, 2005)

BIODIVERSITÀBIODIVERSITÀShift altitudinale delle specie e contrazione degli habitat adatti e fenomeni di competizione con le specie in arrivo dalle quote inferiori (più adattabili). Anticipo di tutte le fasi vitali delle specie vegetali

Spostamento altitudinale delle specie vegetali vascolari erbacee di alta quota nel versante italiano delle Alpi Retiche nel gruppo del Bernina (spostamento medio di diverse specie circa 24 m/decennio). [Parolo G., Rossi G., 2007]

L’habitat dello stambecco L’habitat dello stambecco Parco dell’AdamelloParco dell’Adamello

42

inverno estate

Aree guadagnateAree confermateAree perse

Variazione vocazionalità faunistica al 2050 rispetto al (1961-1990)

43

Possibili impatti negativi sul turismoPossibili impatti negativi sul turismo

• Nelle città d’arte: ondate di calore • Nei laghi: fioritura di alghe tossiche (anabaena

lemmermannii), e abbassamento del livello idrometrico (marcescenza alghe sulla riva)

• Parchi e foreste: diffusione di nuovi insetti dannosi all’uomo (processionaria del pino)

• Escursionismo alpino: l’arretramento e lo scioglimento dei ghiacciai

• Itinerari enogastronomici: perdita di qualità e quantità nella produzione del vino

Settori responsabili delle emissioni di Settori responsabili delle emissioni di gas serra, 2006gas serra, 2006

Fonte: Comunicazione della CE: Progressi verso il conseguimento degli obiettivi di Kyoto, ottobre 2008

in UE-15in UE-15 in Italiain Italia

Fonte: EEA, Trend e proiezioni di emissioni di gas serra in Italia, ottobre 2008

Rifiuti

3%Agricoltura

9% Solventi/altro

Consumo energetico

(escl.trasporti)

59%

Processi Industriali

8%

Trasporti

21%

“Changes in lifestyle and Changes in lifestyle and behaviour patterns can behaviour patterns can

contribute to climate change contribute to climate change mitigation across all sectorsmitigation across all sectors” “Cambiare stili di vita e modalità di comportamento può contribuire

a mitigare il cambiamento climatico nei diversi settori”

IPCC, 2007. Quarto Rapporto di valutazione, Sommario del WGIII per i decisori politici