EFFETTO SERRA

DESCRIZIONE DEL FENOMENO

Negli ultimi venticinque anni la preoccupazione di conoscere come le attività umane possono alterare l’atmosfera della Terra è drammaticamente cresciuta. E' ormai chiaro che la composizione atmosferica sta cambiando e che gravi sono le conseguenze di questi mutamenti, sia quelli finora osservati sia quelli previsti in futuro.
I grandi problemi dell’impoverimento dell’ozono stratosferico, dell’effetto serra e della diffusione planetaria dell’inquinamento dell’aria sono tra loro collegati in vari modi. La crescita della popolazione mondiale e la conseguente maggior richiesta d’energia, cibo ed acqua ne sono una causa specifica. Altre correlazioni sono egualmente d’interesse, specialmente per coloro che hanno il compito di definire politiche di risposta a questi problemi. L’impoverimento dello strato d’ozono stratosferico e l’effetto serra sono strettamente connessi in quanto i cloro fluorocarburi, che giocano un ruolo importante nell’impoverimento dell’ozono atmosferico, sono anche dei gas serra molto potenti. Inoltre il raffreddamento della stratosfera, causato dall’effetto serra, a sua volta altera la chimica dell’atmosfera e accelera di conseguenza l’impoverimento dell’ozono. Esistono altre correlazioni causa - effetto tra questi problemi atmosferici su scala globale: ad esempio, l’uso dei combustibili fossili, immette nell’atmosfera non solo gas serra ma anche altri inquinanti che sono trasportati a lunghe distanze. L’effetto serra può essere compreso in termini di quantità globale media annua d’energia radiante del sistema Terra - atmosfera. Questo sistema emette verso lo spazio radiazioni a lunghezze d’onda elevata di circa 236 Watt per mq, che compensano le radiazioni a lunghezza d’onda più corta provenienti dal sole. Ad una temperatura di 15 °C la superficie terrestre irraggia circa 390 Watt per mq. La riduzione delle radiazioni ad elevata lunghezza d’onda verso lo spazio, per l’effetto dell’atmosfera, è causa dell’effetto serra.
I più importanti componenti atmosferici, al di sotto di 6 Km d'altezza, che contribuiscono all’effetto serra sono l’acqua, il biossido di carbonio e le nubi. Alcuni calcoli dimostrano che senza l’effetto serra, a parità di radiazioni solari e di coefficiente di riflessione diffusa, la temperatura media sulla superficie della terra sarebbe di circa 19 °C.
La superficie calda della terra irradia verso lo spazio delle radiazioni, in particolare quelle infrarosse: queste sono assorbite e riflesse dall'anidride carbonica (13000/19000 nm) e dal vapor d'acqua (4000/7000 nm) che si comportano perciò come un vetro che trasmette prontamente la luce ma riflette l’infrarosso. Per questa ragione il vetro è tanto utile nelle serre durante il periodo invernale: l’energia visibile passa attraverso il vetro, viene assorbita nel terreno della serra e trasformato in calore, e viene di nuovo irradiato dal terreno sotto forma di energia infrarossa, che nuovamente raggiunto il vetro della serra, rimbalza e viene trattenuta sotto forma di calore.
Questo spiega il calore che si trova all’interno di una serra non riscaldata in una bella giornata d’inverno:   così quanto maggiore è la concentrazione di anidride carbonica nell’aria, tanto maggiore è la quantità di radiazione solare che viene trattenuta dalla terra sotto forma di calore. Negli ultimi decenni quest’equilibrio è stato alterato dall’aggiunta nell’atmosfera di gas che aumentano l’effetto serra, ed ai quali ci si riferisce come "gas serra". Le concentrazioni atmosferiche dei gas serra sono aumentate a causa delle attività umane. Questi gas, soprattutto il biossido di carbonio CO₂, il metano, l’ossido nitroso, i clorofluorocarburi e l’ozono troposferico, anche a basse concentrazioni, possono modificare significativamente l’equilibrio radiante del sistema terra - atmosfera. Assumendo che le attuali tendenze si mantengano costanti, si possono eseguire stime approssimative della quota del riscaldamento globale di ciascun gas e settore d’attività tra il 1980 ed il 2030; quindi se ne può trarre due utili considerazioni:

• in primo luogo, se le tendenze attuali dovessero continuare, il biossido di carbonio continuerebbe a contribuire alla metà circa del riscaldamento globale per i prossimi 40 anni;
• in secondo luogo, all’effetto serra contribuiscono i settori energia, deforestazione, agricoltura e industria , nelle misure riportate nel prospetto seguente, di difficile diminuzione e controllo.

CONTRIBUTO DEI GAS SERRA PER SETTORE, VALORI %
	CO2	CFC	CH4	O3	NO2	TOT
ENERGIA	35	-------	4	6	4	49
DEFORESTAZIONE	10	-------	4	-------	-------	14
AGRICOLTURA	3	-------	8	-------	2	13
INDUSTRIA	2	20	-------	2	-------	24
% DI RISC. PER GAS	50	20	16	8	6	100

Quest’ultimo dato comunque dipende dal mantenimento delle tendenze attuali delle emissioni di clorofluorocarburi.
Il completo adempimento del protocollo di Montreal ridurrebbe i contributi dei clorofluorocarburi al riscaldamento globale della metà del valore previsto per il 2030. Non sono possibili previsioni affidabili sui futuri tassi d’emissione dei gas serra che dipendono da fattori sociali, politici tecnici ed economici; e visto che le previsioni sulla temperatura globale si basano anche su modelli che presentano ovvii limiti, i risultati di queste analisi devono essere considerati come "scenari realistici" che danno un’idea dell’ampiezza dei mutamenti che si potrebbero verificare. Le incertezze sull’entità degli effetti tra i sistemi fisici, chimici e biologici aumenta la difficoltà di valutare gli effetti potenziali del cambiamento climatico.

EFFETTI SULL'AMBIENTE

La tabella presenta alcune importanti Assemblee Internazionali che si sono svolte negli anni passati, aventi come tema il miglioramento e la conservazione dell'ambiente e lo studio degli effetti nel tempo delle sostanze emesse dalle attività umane; importante al riguardo la CONFERENZA di RIO de JANEIRO che ha portato notevoli innovazioni.
E’ difficile prevedere le conseguenze dei cambiamenti del clima sull’agricoltura, sulle foreste, sul settore energetico, sui sistemi acquatici ecc. Metà dell’umanità vive nelle regioni costiere e pertanto notevole attenzione è stata rivolta ai potenziali cambiamenti del livello del mare a seguito del riscaldamento del pianeta. Le osservazioni del fenomeno hanno mostrato che nei 100 anni passati il livello del mare è salito, in media di circa 10 cm. E’ stato inoltre calcolato che il riscaldamento globale indotto dai gas serra accelererà questa crescita del livello del mare, con aumenti di circa 20 cm per il 2030 e di 65 cm per la fine del prossimo secolo (inondazioni su isole e laguna di Venezia, sulla Pianura Padana, su zone costiere del centro e sud Italia e in Sardegna e Sicilia orientale, per un totale di circa 5000 Km quadrati). Questi cambiamenti sarebbero la conseguenza dell’espansione termica dell’acqua del mare e dello scioglimento dei ghiacciai terrestri. La velocità di crescita del livello del mare potrebbe essere 3-10 volte maggiore della media di 10 cm per decennio, osservata nel secolo scorso. Gli effetti dell’innalzamento del livello del mare includeranno: l’erosione delle spiagge e dei profili costieri, i cambiamenti nell’uso dei suoli, la scomparsa di zone umide, i cambiamenti nella frequenza e gravità delle inondazioni, e danni alle strutture costiere ed ai servizi portuali nonché ai sistemi di gestione delle acque.

L’agricoltura conoscerà nei prossimi decenni importanti trasformazioni, alcune collegate ai cambiamenti climatici ed altre ai cambiamenti tecnologici socio-economici ed ambientali. Dato che non è possibile fare previsioni dettagliate sui cambiamenti regionali del clima, in conseguenza dell’aumento dell’effetto serra, non è possibile prevedere i cambiamenti indotti dal clima sull’agricoltura. Finora gli studi sono stati piuttosto concentrati sulla vulnerabilità dei sistemi agricoli rispetto ai cambiamenti del clima in particolari regioni. C’è accordo nel ritenere che questi cambiamenti, associati al riscaldamento globale, provocheranno spostamenti intra-regionali della produttività agricola. Nell’ipotesi che il riscaldamento non sia così repentino, le attività di ricerca agronomica dovrebbero consentire un nuovo adattamento del settore ed il mantenimento delle scorte alimentari mondiali, anche se con alcune disfunzioni locali. Un incremento rapido della temperatura potrebbe invece condurre a riduzioni più incontrollate nella disponibilità di cibo.
Numerose proiezioni sono state fatte sulle emissioni dei gas serra nei prossimi cento anni, sulle concentrazioni di questi gas nell’atmosfera e sulle conseguenze per la temperatura della superficie globale. Recenti valutazioni suggeriscono che se le emissioni continueranno a crescere come nel recente passato, la temperatura globale aumenterà nel prossimo secolo di circa 0.3 °C ogni dieci anni. Ciò provocherebbe un aumento della temperatura globale media di circa 1 °C al di sopra del valore attuale per il 2025, e di circa 3 °C prima della fine del prossimo secolo. D’altra parte, le misure di riduzione delle emissioni potrebbero ridurre la velocità del cambiamento della temperatura superficiale globale a circa 0,1 °C per decennio.