1

impatti e danni in Europa derivanti dal riscaldamento globale

(e un po’di piu’)

Frank Raes, European Commission, Joint Research Centre, Ispra (VA)

Presente e futuro del protocollo di Kyoto, Politecnico di Milano, 15 02 2005

-Mondo eterogeneo-Sviluppo regionale-Crescita della popolazione-Cambiamento tecnologico lento“Sviluppo non-sostenibile”Scenario IPCC A2

Scenario IPCC B1“Sviluppo Sostenibile” - Mondo convergente- Soluzioni globali- Picco della popolazione nel 2050- Diffusione delle tecnologie “verdi”

temperatura media globaleAumento dal periodo pre-industriale

1000 1200 1400 1600 1800 2000Year

6

5

4

3

2

1

0

-1

TREERI NGS,SEDIMENTS

MEASUREMENTS

PREDICTI ONSI PCC

6

5

4

3

2

1

0

-1

2

1900 2000

0.0

1.0

2.0

3.0

aumento della temperatura localeSvizzera

impatto del cambiamento climatico:Europa negli ultimi decenni

EEA Report No2/2004

3

• Aumento della temperatura (media 0.95 ºC in Europa dal 1900)

• Precipitazioni: aumento nel N-Europa (piu’ 10 - 40% dal 1900)calo nel S-Europa (meno 20% dal 1900)

• Assottigliamento dello strato di ghiaccio Artico (media 40% riduzione fra gli anni 60 e 90)

• Ritiro dei ghiacciai Alpini (perdita di massa del 20 – 30 % fra 1980 e 2000)

• Avanzamento dei ghiacciai Norvegesi

• Rialzo del livello del mare (tra 0.8 e 3 mm/anno dal ~1900)

impatto del cambiamento climatico:Europa negli ultimi decenni

1820

2001

4

• Spostamento verso Nord delle specie animali e vegetali subtropicali

• Aumento della diversita’ vegetale nel Europea Nord-Ovest

• Maggior assorbimento di carbonio nella biosfera negli anni 80 e 90

• Maggiore resa agricola (per ettaro) (tecnologia!)

• Aumento della frequenza di eventi estreminr di forti precipitazioni e inondazioni nr di giorni con Tmax > 25 ºC

impatto del cambiamento climatico:Europa negli ultimi decenni

l’estate piovosa 2002• Inondazioni lungo i maggiori fiumi nell’ Europa Centrale.• L’Elba raggiunge il suo livello massimo degli ultimi 500 anni• Danno economico : ~17 miliardi € (G€)

l’estate calda 2003• Record di temperatura di tutti i tempi nel R.U.• 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 G€• Morte in relazione al caldo in EU: ~ 35,000

impatto degli eventi estremi

La probabilita’ dell’ evento e’ raddoppiata con l’aumento dei GHG’sLa probabilita’ dell’ evento sara’ = 1 nel 2050-2080

5

“economia” and cambio climaticoalcuni numeri

• danno economico per le innondazioni nel 2002: ~17 G€ • danno nell’ agri- e selvacultura nel 2003: ~ 13 G€ • morti dovute all’ onda di calore nel 2003: ~ 35.000 (35 G€ …)

• costi dell’implementazione del Protocollo di Kyoto (EU25): 1 - 3.5 G€/yr

• costi per misure di sicurezza ai Giochi Olimpici 2004: ~ 1 G€• soldi spesi dagli Italiani per lotterie, etc. nel 2004: 23 G€• profitto netto della BP in 2004: 12 G€• fondi di solidarieta’ promessi dal mondo per il Tsunami: 3 - 5 G€

Il mondo, finora, riesce a gestire (=adattarsi) agli effetti del cambio climatico

L’ implementazione del Protocollo di Kyoto (= inizio della mitigazione)e’ economicamente fattibile.

1600 1800 2000Year

6

5

4

3

2

1

0

-1

MEASUREMENTS

PREDICTIONSIPCC

effetti di un futuro cambio climaticoquale e’ un livello “sicuro” per un riscaldamento globale

obiettivo EU 2 ºC

- Inibizione della circolazione termoalina

- Perdita di ecosistemi

- Disintegrazione del Greenland IS (sl +7 m)

- Disintegrazione del WAIS (sl + 5-7 m)

- Miliardi di persone con insufficienza di acqua

6

2 0 0 0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

1 6

1 8

2 0 5 0 2 1 0 02 0 0 0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

1 6

1 8

2 0 5 0 2 1 0 0

Malte Meinshausen, ETH, Zurich

CO

2Em

issi

ons

(GtC

/yr)

A2sviluppo

non-sostenibile

svilupposostenibile

B1

riduzioni necessarie di emissioni di CO2per raggiungere l’obiettivo EU 2 ºC

200 GtC

tecnologie attuali che riducono ciascuna 25 GtC nei prossimi 50 anni-Automobili efficienti a basso consumo-Uso ridotto degli automezzi-Edifici a basso consumo-Sostituzione del carbone col metano-Carbone +

cattura e immagazzinamento di CO2 -Energia nucleare-Energia eolica -Energia foto-voltaica-Bio-combustibili-Deforestazione ridotta, riforestazione-Agricoltura conservativa

Pacala & Socolow, Science 305, 2004

stabilizzazione450 ppm CO2eq

politiche post-2012 alcuni elementi

• hanno lo scopo di stabilizzare le concentrazioni dei gas serramolto sotto i 550 ppm CO2 equivalenti per mantenere l’aumento della temperatura globale sotto 2 ºC

• richiedono riduzioni di emissioni globali di CO2 del 60-70% dei valoridel 1990, con un picco delle emissioni globali entro i prossimi 20 anni

• richiedono la partecipazione di tutte le nazioni: US, Cina, India, …- co-benifici: sicurezza energetica, qualita’ d’aria, lavoro

• richiederanno decisioni corrette nei prossimi 5 – 15 anni, cioe’ quando molti sistemi di produzione d’energia nel mondo dovranno essere cambiati

• richiedono la creazione di mercati per le tecnologie “verdi”

• hanno bisogno di superare ostacoli di - riluttanza politica- interessi radicati- mancanza di coscienza nella gente

7

GRAZIE!

8

Scenario B2(2071-2100) meno (1961-1990)

∆T (ºC)∆T (ºC)

Osservazioni(1976-2000) meno (1951-1975)

cambiamento nella temperatura estivaFilippo Giorgi, ICTP, Trieste

Scenario B2(2071-2100) meno (1961-1990)

(% cambiamento)(% cambiamento)

Osservazioni CRU(1976-2000) meno (1951-1975)

cambiamento nelle precipitazioni estiveFilippo Giorgi, ICTP, Trieste

9

B2

REF

µrefµB2

σB2

σref

Piu’Siccita’

PiuInnondazionoi

EstatiPiu’ secche

Distribuzione della densita di probabilita’ di precipitazioni estive

precipitazione (mm)

prob

abilit

y de

nstiy

(mm

-1)

Filippo Giorgi, ICTP, Trieste

CO2 emission reductions needed to achieve EU 2 ºC objective

Malte Meinshausen, ETH, Zurich

unmitigated

A2

B1

CO

2Em

issi

ons

(GtC

)

2000

2

4

6

8

10

12

14

16

18

2050 2100

stabilization at 450 CO2 equivalent~50 % probability to achieve 2 ºC

10

Data-sources: WGMS, NSDIC, BADW,…

Data-sources: PSMSL, ESEAS,...

past tre

nd

sfu

ture

pro

jectio

n

11

Lisflood modelled discharge, 1999 - 2003Upper Danube, gauging station Achleiten (AT), catchment area (76653 km2)

Jan99 Jul99 Jan00 Jul00 Jan01 Jul01 Jan02 Jul02 Jan03 Jul03 Jan04

disc

harg

e (m

3/s)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

dailyMeanDischargeMeasured dailyDischargeSimulated

floods and droughtsObserved and modelled (JRC-LISFLOOD) river discharge 1999-2004

Upper Danube

1999 2000 2001 2002 2003

carbon loss from the biospherePisa – San Rossore

2003

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

(gC

m-2

mon

th-1

)

FAPAR: Carbon uptake

net Carbon exchange: uptake minus loss

C loss from the soil:C sink turns into a source

2003

12

carbon flux at JRC site of San Rossore

Net Ecosystem Exchange at the Mediterranean pine forest of San Rossore (Tuscany, Italy)

-110

-90

-70

-50

-30

-10

10

30

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DECMonth

NEE

(gC

m-2

mon

th-1

)1999 2000 2001 2002 2003

Apr-Sep gC m-2

1999 -3782000 -3952001 -3562002 -3752003 -176

Compare with FAPAR satellite pictures of GVM

-.3 -.2 -.1 0 .1 .2 .3

C-uptake anomalies in the biosphere August 2003 - Base period 1998 - 2002

13

sourc

number of days with surface Ozone > 180 ugr/m3 ( > 10)

all 1999 summer 2003

excess mortality in EU: 35.00030-40% due to excess Ozone and PM

air pollution and health

sour

ce: E

EA

air pollution and healthsurface ozone concentration in Austria and Switzerland summer 2003

avg 1990 -2002so

urce

: EM

EP C

CC

14

AOT40 (6-months)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

GB13

GB14

GB31

GB32

GB34

GB36

GB37

GB38

GB39

integrated summer ozone concentration (AOT40) in UK 1990 2003air pollution and health

sour

ce: E

MEP

CC

C

1990 1995 2000 2003

threshold

future air pollution

2000 2010 2020

Ozone AOT40 (ppm.hours)

15

Burnt area (ha) and the number of forest fires 1980-2003

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

Burnt wooded area(ha) Number of forest fires

Num

ber o

f fire

s

Bur

nt w

oode

d la

nd (h

a)

forest fires in EU mediterranean

2003

number of flood events

1980

1990

2000

16

sour

ce: M

eteo

Fran

ce

2003

observed (+) and predicted (A2, +) summer (JJA) temperature in France

degr

ees

C