La vita sulla Terra dipende da questa reazione, ossia dal modo in cui certi gas della nostra atmosfera, in particolare anidride carbonica e metano, assorbono parte dei raggi infrarossi emessi dalla superficie terrestre. Proprio come una serra infatti questi gas intrappolano il calore all’interno dell’atmosfera.
A me non importa di risultare impopolare, mi importa della giustizia climatica e del pianeta.
L’attivista Greta Thunberg, con il proprio movimento Fridays for Future sta in tutti i modi cercando di sensibilizzare l’opinione pubblica, e non solo, sul tema del cambiamento climatico.
Ci sta riuscendo? Ci sono degli effetti positivi? Tutti noi lo speriamo perché un simbolo è importante per combattere uno dei grandi mali del nostro Pianeta. Ma non è di Greta che parleremo oggi, approfondiremo una tematica molto importante che ormai da più di vent’anni è sulla bocca di tutti con dei risultati molto ondivaghi: l’effetto serra. Andiamo ad approfondire questo fenomeno.
Che cosa è l’effetto serra?
Si tratta di un fenomeno naturale da cui dipende la temperatura della superficie terrestre, dovuto alla presenza nell’atmosfera dei cosiddetti gas serra (anidride carbonica, metano, ossido nitroso, ozono e clorofluorocarburi)
Il fenomeno è così chiamato per similitudine con quanto avviene nelle serre, cioè il mantenimento del calore ambientale. Una frazione di radiazioni solari che raggiungono la superficie terrestre viene riemessa sotto forma di raggi infrarossi, ovvero di energia termica. I gas serra riflettono gran parte di questi raggi reirradiandoli sulla terra e mantenendone così la temperatura di superficie.
I gas serra agiscono come un tetto di vetro: consentono alla luce solare di filtrare liberamente fino alla Terra, ma impediscono la rifrazione del calore. Questo effetto serra naturale fa sì che sulla Terra vi siano temperature vivibili. Tuttavia i gas serra prodotti dalle attività umane causano un accumulo eccessivo di calore che surriscalda il nostro pianeta.
Qual è la componente di questi gas serra? Per lo più si tratta di molecole naturali, ma l’industrializzazione purtroppo ha provocato un aumento della loro concentrazione atmosferica (attualmente circa 1,3 volte in più rispetto a quella di fine Ottocento) ed è qui che iniziano le problematiche.
L’atmosfera, e tutto ciò che ruota attorno al nostro pianeta, è basata su un equilibrio molto delicato e negli ultimi decenni questo equilibrio è stato stravolto, ecco perché la parola “effetto serra” ha preso un’accezione negativa.
La colpa? Come sempre purtroppo è dell’uomo.
Le attività umane che influiscono su questo aumento sono quelle che bruciano combustibili quali il carbone, il metano e il petrolio e quindi attività industriali, scarichi di automobili, centrali termoelettriche, attività agricole e zootecniche e non ultima, nel caso dell’anidride carbonica, la distruzione delle foreste. Le piante, in particolare gli alberi, utilizzano infatti l’anidride carbonica presente nell’atmosfera fungendo da veri e propri accumulatori di carbonio.
L’effetto serra è molto importante: se non ci fosse il nostro pianeta sarebbe privo di vita, o quasi.
Con un maggiore contenuto atmosferico dei gas serra, si avrebbe una maggiore quantità di energia termica reirradiata di qui l’ipotesi, ancora in parte non provata, che l’eccessiva produzione di gas serra, dovuta alle attività dell’uomo, possa determinare un aumento della temperatura della superficie terrestre.
Senza diminuzione degli attuali livelli dei gas serra, è stato calcolato che ci sarebbe un aumento della temperatura planetaria globale compreso tra 1 e 3,5°C nei prossimi decenni, anche se esistono previsioni di incremento ancora maggiore.
Possiamo suddividere l’effetto serra in due categorie:
- Effetto Serra Naturale
È l’effetto serra che abbiamo descritto, quello che mantiene il nostro pianeta ad una temperatura ideale e media di 15° gradi centigradi, senza di esso molte forme di vita non potrebbero esistere. - Effetto Serra Antropico
Uno dei maggiori problemi ambientali. Questo effetto serra è provocato dalle attività umane come industrie, allevamento intesivo, agricoltura e non solo (disboscamento, riscaldamento delle nostre case…)
Questo aumento di temperatura cosa comporterebbe? Potrebbe provocare delle alterazioni climatiche molto violente (simili a quelle che stiamo vedendo negli ultimi anni) come la diminuzione proressiva dei ghiacciai, l’aumento dei livelli dei mari e così via.
Per tentare di arginare questo processo, nel 1997 è stato firmato da più di 180 Paesi il Protocollo di Kyoto, in base al quale le nazioni industrializzate dovrebbero ridurre le emissioni di anidride carbonica di almeno il 5% (prendendo a riferimento quelle del 1990) entro il 2008-2012.
Ci stiamo riuscendo? Non proprio…
Quali sono i gas serra principali?
Andiamo ad analizzare i gas serra principali e le regolamentazioni date per questi negli accordi di Kyoto.
- CO2 – Anidride carbonica: dall’inizio dell’industrializzazione la concentrazione di CO2 nell’atmosfera è aumentata quasi della metà. Due terzi circa del riscaldamento globale sono riconducibili al CO2 che, pertanto, è la principale responsabile del cambiamento climatico globale.
- CH4 – Metano: dopo l’anidride carbonica è il metano (CH4) ad avere l’impatto maggiore. A lui è imputabile, a livello mondiale, circa il 17% dell’effetto serra provocato dall’uomo. Responsabili di queste emissioni nocive sono soprattutto gli allevamenti massivi di bestiame, sempre più diffusi, l’irrigazione delle risaie, l’estrazione di petrolio, gas e carbone e le discariche di rifiuti. Dall’inizio dell’industrializzazione l’incremento della concentrazione di metano nell’atmosfera è stato addirittura del 250%.
- N2O – Gas esilarante: questo gas incide per circa il 6% sul riscaldamento globale e contribuisce indirettamente anche alla distruzione dello strato di ozono. Il protossido di azoto, chiamato anche gas esilarante, è generato principalmente dall’agricoltura intensiva, ma è anche un sottoprodotto della combustione di combustibili fossili (petrolio, gas naturale, carbone) e biomassa (incendi appiccati per dissodare i terreni ai tropici).
- SF6 – Esafluoruro di zolfo: l’esafluoruro di zolfo è tra i gas serra che hanno maggior impatto sul clima. Utilizzato come isolante nella tecnica delle alte tensioni, resta nell’atmosfera per oltre 3000 anni. Grandi quantità di gas si generano dalle tecniche di produzione del magnesio e dalla fabbricazione di semiconduttori.
- PFC e HFC: i perfluorocarburi (PFC) e gli idrofluorocarburi (HFC) sono utilizzati principalmente nella tecnologia del freddo (impianti di condizionamento), nella realizzazione di schiume sintetiche, come isolanti elettrici, nella produzione di alluminio e di semiconduttori e come propellenti per le bombolette spray. Insieme questi due gas serra sintetici sono responsabili di piccole percentuali dell’effetto serra.
Queste sostanze sono problematiche soprattutto perché restano nell’atmosfera a lungo: la loro eliminazione richiede diverse centinaia o addirittura migliaia di anni.
Il bilancio energetico del pianeta e le radiazioni
Come abbiamo già detto, l’effetto serra è una cosa positiva: senza la protezione dell’atmosfera la temperatura media della Terra sarebbe intorno ai -18 gradi centigradi.
Verso la fine del Mesozoico (l’epoca dei dinosauri) la Terra era così calda che ai poli non c’era ghiaccio d’estate e il livello del mare era 170 metri più alto di oggi.
Sebbene sia essenziale che parte dell’energia termica emessa dalla Terra venga intrappolata, le temperature mondiali saliranno se le radiazioni in ingresso eccedono troppo quelle in uscita. Vediamo quali sono le radiazioni che la Terra subisce:
- Radiazioni in ingresso
L’energia irradiata dal Sole arriva sotto forma di luce e ultravioletti, nonché infrarossi e altre lunghezze d’onda. - Radiazioni Riflesse
Parte dell’energia solare, soprattutto di certe lunghezze d’onda, viene riflessa verso lo spazio. Gran parte della riflessione è dovuta alle nubi, ma anche i gas dell’atmosfera e la superficie terrestre riflettono radiazioni. - Assorbimento di energia solare
Gran parte dell’energia del Sole che raggiunge la superficie terrestre, tanto la luce quanto gli ultravioletti, viene assorbita e riscalda il pianeta. - Irradiazione di calore
Un pianeta caldo irradia energia, ma a lunghezza d’onda maggiori, nella gamma degli infrarossi, che sostanzialmente sono calore irradiato. - Radiazione in uscita
Gran parte delle radiazioni assorbite e di nuovo emesse dall’atmosfera, dalle nubi e dalla superficie terrestre si disperde nello spazio. - Nuova emissione
Parte degli infrarossi emessi nuovamente dalla Terra viene intrappolata dai gas serra nell’atmosfera. I gas si riscaldano e irradiano ancora calore verso la superficie terrestre, innalzando la temperatura del pianeta.
Siamo al punto di non ritorno?
C’è sempre la possibilità di bloccare il flusso inquinante, la Terra è un pianeta che risponde alle sollecitazioni e a tutto ciò che gli accade (il periodo del lockdown ne è la riprova), ma ovviamente è un qualcosa che va condiviso a livello globale. Ciò che viene preso sotto gamba forse è anche l’impatto di questo aumento di temperatura sul nostro corpo.
Le temperature più elevate aumentano la concentrazione dell’ozono a livello del suolo, favorendone la formazione e ci sono statistiche sulla mortalità e sui ricoveri ospedalieri che dimostrano che la frequenza delle morti aumenta nei giorni particolarmente caldi, in modo particolare fra le persone molto anziane e fra i malati di asma. In ogni luogo della Terra la presenza e la diffusione delle malattie sono fortemente influenzate dal clima locale.
Le temperature più elevate possono anche favorire l’aumento dell’inquinamento biologico delle acque, favorendo la proliferazione dei vari organismi infestanti.
Molti ricercatori ritengono anche che l’inasprirsi dell’effetto serra comporterebbe un aumento del fenomeno dell’eutrofizzazione delle acque, con tutti i danni biologici, economici e sanitari che questo comporterebbe.
È proprio per questo che in qualche modo si deve arginare il problema dell’effetto serra antropico (ecco perché è stato firmato il Protocollo di Kyoto) altrimenti il futuro sarà purtroppo di quelli apocalittici.
Fenomeni naturali di intensità sempre più estrema, temperature globali in innalzamento, ecosistemi gravemente minacciati, la biodiversità del pianeta messa a repentaglio, zone densamente abitate dall’uomo che devono fare i conti con l’innalzamento delle acque o con la siccità.
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