Onda lunga
2. Riscaldamento dell’aria: determina l’aumento della velocità di fusione dei ghiacciai e del ghiaccio polare In seguito allo scioglimento si ha una variazione delle caratteristiche
4.6 Il riscaldamento del 20° secolo: cause naturali e antropiche
La seconda metà del 20° secolo è stata insolitamente calda e le ricostruzioni paleoclimatiche indicano che rappresenta probabilmente il periodo più caldo dell’Emisfero Nord negli ultimi 1.300 anni. Questo rapido riscaldamento del pianeta è coerente con le conoscenze scientifiche di come il clima dovrebbe rispondere ad un rapido aumento dei gas serra, mentre è in contraddizione come risposta ai soli fattori naturali esterni. Per questi ed altri motivi, è molto improbabile che il riscaldamento 20° secolo possa essere giustificato con cause naturali.
Le attività umane negli ultimi 100 anni, in particolare l’utilizzo di combustibili fossili, hanno causato un rapido aumento della concentrazione atmosferica di CO2 ed altri gas serra mentre, prima
dell’avvento dell’industria, la concentrazione di tali gas era rimasta pressoché immutata per migliaia di anni, come mostrato in Figura 28.
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Figura 28: Concentrazione dei principali gas serra a vita media atmosferica lunga negli ultimi 2.000 anni. L’incremento osservato a partire dal 1750 è attribuito alle attività industriali. (Fonte: IPCC AR4, 2007)
Le attività umane hanno anche causato l'aumento delle concentrazioni di particolato fine riflettente, o aerosol, in atmosfera, in particolare durante gli anni 1950-1960.
Sebbene i processi naturali interni, come El Niño, possono aver causato variazioni di temperatura media globale per periodi relativamente brevi, le analisi climatologiche indicano che il contributo maggiore è rappresentato da fattori esterni.
Nella prima parte del 20° secolo la concentrazione dei gas serra ha cominciato a crescere, l’attività solare è stata probabilmente in aumento e l’attività vulcanica trascurabile. Per tali motivi la
temperatura media globale ha seguito un andamento crescente.
Nel corso degli anni 50 e 60, la temperatura media globale si è livellata in risposta all’aumento di concentrazione di aerosol derivante dalla combustione di fonti fossili e da cause naturali come l'eruzione del Monte Agung nel 1963 che ha emesso in atmosfera grandi quantità di particolato riflettente.
Il rapido riscaldamento del pianeta, osservato a partire dal 1970, si è verificato nel periodo in cui l'aumento dei gas serra ha dominato su tutti gli altri fattori. In questi anni sono stati osservati anche brevi periodi di raffreddamento globale in seguito a grandi eruzioni vulcaniche, come quella del Monte Pinatubo nel 1991.
I modelli climatici forniscono uno strumento adatto a studiare il contributo dei vari fattori sul clima della Terra. Quando vengono considerati sia gli effetti della crescente concentrazione dei gas serra sia le variazioni dei fattori naturali esterni, i modelli producono una buona simulazione del
71 il riscaldamento osservato quando vengono eseguiti utilizzando solo i fattori naturali (Figura 29). Quando sono inclusi anche i fattori antropici, i modelli riescono a simulare anche la distribuzione geografica planetaria della variazione di temperatura simile a quella che si è verificata negli ultimi decenni.
Figura 29: Variazioni di temperatura (° C) dal 1906 al 2005 rispetto alla corrispondente media effettuata tra il 1901 e il 1950, nei singoli continenti, sull’intero globo, sugli oceani e sulle terre emerse. La linea nera indica i cambiamenti di temperatura osservati, mentre le bande colorate mostrano gli intervalli di temperature ottenute dai più recenti modelli di simulazione. La banda rossa indica le temperature ottenute da simulazioni che tengono conto dei fattori naturali e antropici, mentre quella blu indica le simulazioni che includono solo i fattori naturali. Le linee nere tratteggiate indicano gli anni per i quali sono disponibili un minor numero di osservazioni.(Fonte: IPCC AR4, 2007)
Questa distribuzione spaziale, caratterizzata da un maggior riscaldamento alle alte latitudini settentrionali e da un maggior riscaldamento delle terre emerse, rispetto agli oceani, si differenzia da quelle ottenute con modelli di variabilità naturale del clima associati a processi naturali interni, come El Niño.
72 dell'atmosfera (troposfera) e un raffreddamento più in alto nella stratosfera. Questa caratteristica rappresenta un’altra “impronta digitale” del cambiamento climatico che rivela l'importanza dell’influenza antropica. Infatti, se si suppone che l’aumento dell’attività solare sia stato
responsabile del recente riscaldamento del pianeta, sia la troposfera che la stratosfera avrebbero dovuto riscaldarsi. Tali considerazioni aumentano la convinzione che l’impatto antropico, piuttosto che i fattori naturali, sia stato la causa principale del riscaldamento globale osservato nel corso degli ultimi 50 anni.
Un’ importante causa di incertezza dei modelli nasce dalla conoscenza incompleta di alcuni fattori esterni, come le fonti antropiche di aerosol. Inoltre, i modelli climatici stessi sono imperfetti. Nonostante queste incertezze, tutti i modelli simulano una distribuzione di temperatura in risposta all’aumento della concentrazione di gas serra simile a quella realmente osservata.
Le stime delle temperature dell’Emisfero Nord nel corso degli ultimi due millenni, basate su “termometri” naturali come gli anelli degli alberi (variano in larghezza o la densità in funzione della temperatura) e su record storici forniscono ulteriori elementi di prova che il riscaldamento del 20° secolo non possa essere spiegato solamente da cause naturali. Infatti, prima dell’era industriale, la maggior parte della variazioni delle temperature medie avvenute nell’Emisfero Nord possono essere spiegate da episodici raffreddamenti causati dalle grandi eruzioni vulcaniche e da oscillazioni dell’attività solare.
Sebbene vi sia incertezza nella stima delle temperature del passato, le ricostruzioni paleoclimatiche indicano che la seconda metà del 20° secolo è stata probabilmente il periodo più caldo degli ultimi 1.300 anni.
Fatte tutte queste considerazioni appare molto probabile che l'influenza antropica abbia dominato su tutte le altre possibili cause del cambiamento climatico globale verificatosi nel corso degli ultimi cinquant'anni.
4.7 Conclusioni
Dal 1750 ad oggi le attività umane hanno determinato un effetto globale medio di riscaldamento, con un forzante radiativo complessivo pari a 1,6 W/m2 con un intervallo di variabilità da 0,6 a 2,4 W/m2.
Confrontando questo valore con quello attribuito all’attività solare si può affermare che l’effetto antropogenico di riscaldamento risulta nettamente maggiore rispetto a quello solare. Quest’ultima considerazione è molto importante, perché è utile ricordare che i soli fattori naturali che possono aver causato dei cambiamenti climatici dal 1750 ad oggi sono la variabilità solare, le eruzioni vulcaniche e meccanismi interni di variabilità climatica. Sono invece da escludere variazioni dei
73 parametri orbitali della Terra che hanno periodicità di influenza di almeno 20.000 anni. Come già detto in precedenza, durante questi ultimi 250 anni le eruzioni vulcaniche hanno causato impatti sul clima a breve termine (solo alcuni anni), quindi l’unico fattore che rimane effettivamente da
analizzare è proprio l’attività solare.
In estrema sintesi, le cause del riscaldamento globale sono attribuibili ai gas serra originati in modo diretto o indiretto dalle attività antropiche e all’aumento dell’attività solare. E’ importante conoscere il peso statistico di ogni componente.
Per quanto riguarda i gas serra originati direttamente dalle attività antropiche il flusso energetico aggiuntivo all’effetto serra naturale è eguale a 2,64 W/m2, di cui:
1,66 W/m2 dovuti alla CO2
0,48 W/m2 dovuti al metano CH4
0,16 W/m2 dovuti al protossido d’azoto N2O
0,34 W/m2 dovuti agli alocarburi (CFC,HCFC, PFC, ecc)
A questo valore si deve aggiungere il forcing radiativo di 0,35 W/m2 provocato dall’aumento della concentrazione di ozono troposferico dovuto all’emissione dei suoi precursori da parte delle attività industriali.
Per quanto riguarda l’attività solare il contributo è pari a 0,12 W/m2 con un intervallo di variabilità compreso tra 0,06 e 0,30 W/m2.
Le differenze del forcing radiativo naturale tra il presente e l'inizio dell'era industriale sono, quindi, molto piccole rispetto alle differenze stimate per i forcing causati dalle attività umane. Pertanto, si può affermare che i fattori antropici hanno un peso notevolmente maggiore di quelli naturali sia per il presente che e per il futuro prossimo dei cambiamenti climatici.
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