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L’EFFETTO SERRA
A cura di Giona STRACCIALINI A.A. 2020-2021
Premessa: L'effetto serra è il fenomeno di riscaldamento globale del nostro pianeta dovuto alla presenza di alcuni gas nell'atmosfera terrestre; in particolar modo, anidride carbonica (CO2), metano e vapore acqueo. Quando il surriscaldamento globale diventa eccessivo, esso mette a rischio l'equilibrio degli ecosistemi e della biosfera. Nel corso degli ultimi decenni la temperatura media sulla Terra è in crescita ed essendo la Terra un sistema complesso le conseguenze sono simili a un sistema differenziale caotico con variazioni iniziali che porteranno a grandi sconvolgimenti nel corso del tempo (centinaia di anni sulle scale climatiche). Oggi gli effetti del global warming sono visibili non soltanto sotto forma di fenomeni meteo più estremi (es. uragani, tempeste e inondazioni), scioglimento dei ghiacci polari e desertificazione ma anche come veri e propri dati oggettivi. Le conseguenze nel lungo periodo, inoltre, sono addirittura peggiori, perché rischiano di mettere in crisi l'equilibrio dell'ecosistema su cui si basa la stessa vita sul nostro pianeta.
Introduzione:
L’effetto serra è di per sé un fenomeno naturale e benefico, poiché senza di esso la temperatura media della superficie terrestre sarebbe di circa 19°C sotto lo zero, molto inferiore al punto di congelamento dell'acqua, e le condizioni di vita sarebbero proibitive per gran parte delle specie viventi. La presenza in atmosfera di gas serra (anidride carbonica, metano, ossido nitroso, ozono) unitamente al vapore acqueo, rende possibile l’assorbimento di parte della
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radiazione elettromagnetica emessa dalla Terra che viene riemessa verso la superficie terrestre contribuendo così ad aumentarne la temperatura e rendendo possibile di conseguenza la vita.
L'effetto serra, tuttavia, è anche un problema ambientale. Non a caso, nel linguaggio corrente, tale espressione viene comunemente usata nella sua accezione negativa ed è riferita all’anomalo surriscaldamento della superficie terrestre causato da concentrazioni di gas serra superiori alla media naturale per effetto delle attività antropiche che comportano emissioni di anidride carbonica, delle quali l’80% proviene dalla combustione del petrolio, del metano e del carbone.
Per comprendere meglio tale fenomeno occorre, quindi, distinguere l'effetto serra naturale dall'effetto serra antropico, ossia l’effetto serra dovuto all'attività umana, che innalza ulteriormente la temperatura media sul nostro pianeta oltre i livelli normali. Esistono, quindi, due tipologie di effetto serra:
• L'effetto serra naturale: È il sistema di regolazione della temperatura dovuta alla presenza naturale dei gas serra nell'atmosfera. È il fenomeno naturale che riscalda la Terra e rende possibile la vita sul nostro pianeta.
La quantità di CO2 rilasciata dall'ambiente è dieci volte superiore rispetto a quella antropica prodotta dalle attività umane. Tuttavia, la CO2
"naturale" è immediatamente riassorbita dall'ecosistema tramite la fotosintesi clorofilliana delle piante. Quindi, l'effetto serra naturale resta in equilibrio nel tempo, in assenza di shock naturali estremi dovuti al vulcanismo.
• L’effetto serra antropico: È causato dall’eccessiva presenza di gas serra nell’atmosfera, dovuta al rilascio di emissioni di CO2 e metano dalle attività umane (industria, agricoltura, allevamento, trasporti). La presenza di gas antropici innalza ulteriormente la temperatura media sul pianeta, mettendo a rischio la vita sulla Terra.
Il problema del global warming (incremento della temperatura terrestre), inoltre, è ancora più grave rispetto a ciò che finora si è visto, se si considera che l'anidride carbonica resta in sospensione nell'atmosfera per almeno cento anni prima di ricadere al suolo. Gli effetti, quindi, si cumulano e le conseguenze sull'ambiente sono discontinue ma irreversibili.
Sviluppo:
L'incremento delle emissioni di gas serra antropogeniche comincia nel XIX secolo dopo la prima rivoluzione industriale a causa del massiccio utilizzo del carbone come combustibile nell'industria, nei trasporti e nel riscaldamento
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domestico. Nel XX secolo cresce esponenzialmente con l'invenzione dell'automobile, l'utilizzo delle benzine e dei derivati del petrolio e la produzione di energia elettrica. Nel Novecento le emissioni antropiche di CO2
in atmosfera sono aumentate del 40% rispetto al secolo precedente a causa della combustione del petrolio, del metano e del carbone nei trasporti, nel riscaldamento domestico, nella produzione industriale e di energia elettrica.
Nell'ultimo secolo sono aumentate esponenzialmente anche le emissioni di metano (altro gas serra) dovuto agli allevamenti intensivi. Si stima che negli ultimi due secoli le emissioni di CO2 siano crescite del 30% mentre quelle di metano del 200%.
I vari gas serra prodotti contribuiscono all'effetto serra in modo differente per la diversa quantità con cui vengono emessi, per il diverso potere di assorbimento degli infrarossi e per il tempo di permanenza in atmosfera, altrimenti detto “vita media atmosferica”. Quest’ultima indica l’approssimativo ammontare di tempo necessario affinché l’incremento della concentrazione di un inquinante dovuto all’attività umana scompaia e si ritorni ad un livello naturale. Ben più noto è il potenziale di riscaldamento globale, o GWP, Global Warming Potential, che rappresenta il rapporto fra il riscaldamento globale, causato in un determinato periodo di tempo, di solito 100 anni, da una particolare inquinante ed il riscaldamento provocato dalla stessa quantità di CO2. Naturalmente, si fissa il GWP della CO2 pari ad 1.
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L'anidride carbonica è uno dei principali responsabili dell'incremento dell'effetto serra. La concentrazione di CO2 fino al 1800 è stata di circa 280 ppm, mentre ai giorni nostri è cresciuta fino a 360 ppm. Attualmente vengono emesse in atmosfera circa 27 Gt (gigatonnellate) di CO2 all’anno che equivalgono a 7.4 Gt di carbonio (GtC). Continuando con questo ritmo secondo le stime dell’IPCC3 arriveremo fino a 15-20 GtC nell’anno 2050 e fino a 20- 35 GtC nel 2100: per il periodo 1990-2100 si stima dunque una emissione totale di CO2 compresa fra 1450 e 2200 GtC. Gli USA e i paesi dell'OECD (Organization for Economic Co-operation and Development - Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico) da soli producono circa il 48%
della CO2 mondiale. L’attuale concentrazione di CO2 in atmosfera è la più alta che si sia mai verificata negli ultimi 650 mila anni e molto probabilmente anche nell’ultimo milione di anni, come hanno dimostrato le più recenti ricerche in Antartide. L’aumento di CO2 in atmosfera (35% in 250 anni di cui ben 8% negli ultimi 20 anni) sta avvenendo con un tasso di crescita (circa 2 ppm per anno) che è il più alto mai verificatosi degli ultimi 20 mila anni. Questo aumento ha provocato un incremento di calore fornito alla superficie terrestre pari a circa 2.8 W/m2. Per quanto riguarda la temperatura, si è avuto un incremento di 0.3- 0.65°C a partire dalla fine del XIX secolo (Fig. 1).
Occorre precisare che allo stato attuale è evidente che esista una correlazione di tipo statistico (la correlazione non indica un legame certo) fra la concentrazione di CO2 e la variazione della temperatura terrestre; infatti, la variazione di temperatura riscontrata non è riconducibile ad una variazione su una scala di tempi climatica dato che quest’ultima prevede una modificazione
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del clima distribuita in migliaia di anni (come minimo). L’analisi dei dati storici è riportata in Fig. 2.
Sono molte le complicazioni che impediscono di mettere direttamente in relazione l’aumento della concentrazione dei gas serra con l’aumento della temperatura. In primo luogo, la presenza di particelle solide o liquide (aerosol) nell’atmosfera scherma parzialmente la superficie terrestre dalla radiazione solare e porta quindi al raffreddamento della troposfera ed al riscaldamento della stratosfera. Le particelle possono derivare sia da cause naturali, come le eruzioni vulcaniche, sia da attività umane, come la combustione di carbone. In secondo luogo, l’effetto delle nuvole e le reazioni derivanti dalla biosfera accrescono l’incertezza sull’entità dell’influenza dei gas serra sul riscaldamento globale. Una ulteriore incognita per quanto riguarda il global warming è rappresentata dagli oceani che fungono da riserva di calore.
L’oceanografia non ci permette ancora di ponderare il ruolo delle acque, che rappresentano il 70% della superficie terrestre, in questo computo. Nonostante la complessità del problema e la scarsa conoscenza dei meccanismi di reazione e contro-reazione che caratterizzano l’evoluzione dei sistemi naturali, è possibile costruire dei modelli matematici aventi l’obiettivo di prevedere cosa accadrà in futuro. Questi identificano degli scenari possibili in funzione delle scelte energetiche, economiche e politiche e giungono a proiezioni ben diverse fra loro. Alcuni modelli di previsione suggeriscono che l'aumento di gas serra in atmosfera (Fig. 3) provocherà:
- un incremento del riscaldamento di 3÷8 W/m2 con conseguente aumento della temperatura terrestre compreso fra 1.5 e 4.5°C entro il 2100;
- un incremento dell'evaporazione, dovuta al riscaldamento della superficie terrestre, e quindi un aumento delle precipitazioni e della frequenza di quelle molto intense. A cambiare in maniera molto evidente è la distribuzione delle precipitazioni nel corso dell’anno piuttosto che i valori medi annuali. Si nota, soprattutto nelle aree intertropicali, una tendenza alla estremizzazione di tali fenomeni, con aumenti delle intensità delle precipitazioni ed una diminuzione della loro durata. Di pari passo è aumentata la frequenza dei periodi siccitosi con conseguente promozione dei processi di desertificazione dei suoli.
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- un’intensificazione dei fenomeni meteorologici più violenti, come tempeste ed uragani, con aumento delle inondazioni e delle erosioni a carico del terreno;
- una riduzione dell'umidità del suolo nelle regioni continentali e tropicali con conseguente calo della resa agricola;
- un aumento del livello dei mari compreso fra 15 e 55 cm entro la fine del prossimo secolo, principalmente a causa dell’espansione termica degli oceani e dello scioglimento dei ghiacci (Fig. 4).
Effetto serra e fisica molecolare
Il problema che dovrebbe motivare tutta l’indagine (driving sue) è la comprensione degli aspetti fisici legati all’effetto serra sulla Terra. È generalmente noto che la produzione di biossido di carbonio (CO2) dovuto all’utilizzo di combustibile fossile nelle attività umane può causare un incremento della temperatura media terrestre. Questo fenomeno è preso sempre più in considerazione sia dal punto di vista scientifico che da quello sociopolitico poiché può alterare l’equilibrio dell’ecosistema terrestre.
Analizziamo a somme linee il processo che porta all’effetto serra.
L'atmosfera secca (cioè senza considerare il vapore acqueo ed altri gas presenti in percentuali inferiori all'1%) è costituita da azoto molecolare N2 (~78%) e ossigeno molecolare O2 (~21%), molecole biatomiche omonucleari che non hanno dipolo permanente e quindi assorbono radiazione elettromagnetica solo
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con le loro transizioni elettroniche, oltre il visibile; e da argon atomico (~1%), gas nobile che ha la prima transizione elettronica a ~11 eV, anche lei ben oltre il visibile; dalle microonde fino al visibile l'atmosfera secca risulta quindi trasparente alla radiazione solare.
Durante la giornata la terra si scalda: la radiazione del sole, il cui spettro ha un picco nel visibile, attraversa l'atmosfera e viene assorbita dalla terra (oceani, suolo, vegetazione) e trasformata in calore; se l'atmosfera fosse composta solo da questi tre gas, di notte questa energia termica verrebbe ri-irradiata nello spazio per emissione di corpo nero (a 300 K il picco di corpo nero è dalle parti del lontano infrarosso) e la temperatura superficiale del pianeta tornerebbe rapidamente ben al di sotto dello zero; ciò non succede perché l'atmosfera terrestre contiene anche un po' di molecole (pochissime) che, diversamente da azoto ossigeno e argon sono in grado, con eccitazioni roto-vibrazionali, di assorbire il calore e ri-irradiarlo in tutte le direzioni, il che riduce il calore ri- emesso nello spazio, trattenendone una parte nell'atmosfera: solo per merito di queste molecole; quindi, la terra si mantiene a temperature adatte alla nostra biosfera. Tale effetto, come abbiamo già più volte evidenziato, viene chiamato
"effetto serra" per analogia con le pareti di vetro che trattengono il calore all'interno di una serra in quanto trasparenti alla luce visibile ma opache nel lontano infrarosso (le vibrazioni degli atomi di vetro sono in grado di assorbire e riemettere radiazione infrarossa); i "gas serra" di cui parliamo sono anzitutto il vapore acqueo H2O, la cui concentrazione per via della condensazione varia molto (0-5%) localmente, ma ha media globale piccola (0.25%); poi l'anidride carbonica CO2 (0.041%) e infine, in concentrazioni ancora minori, altre molecole (CH4, N2O e O3) legate anch'esse al nostro uso massiccio di combustibili fossili dopo la rivoluzione industriale. Da quanto appena detto risulta che:
- l'effetto serra è essenziale per l'esistenza della vita sul nostro pianeta;
- esso è dovuto alle minuscole concentrazioni di gas in grado, per la loro struttura geometrica, di assorbire nell’infrarosso
- fra i diversi gas il più importante di gran lunga è il vapore d'acqua, mentre gli altri gas serra di origine umana sono presenti in percentuali molto minori
Ma allora perché ci preoccupiamo di ridurre le emissioni degli altri gas serra come la CO2?
Perché l'acqua, in un intervallo relativamente piccolo intorno ai valori normali di pressione e temperatura, cambia stato da vapore a liquido e periodicamente
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ritorna sulla terra in forma di pioggia, invece l'anidride carbonica e gli altri gas non condensano: una volta arrivati nella troposfera ci restano, si accumulano e (lentamente ma inesorabilmente, se non si fa qualcosa per ridurli) contribuiscono ad aumentare la temperatura globale.
Bilancio energetico della Terra, effetto serra della Terra e riscaldamento globale.
Per costruire un modello dell’effetto serra terrestre, si può immaginare una relazione tra gli elementi del sistema atmosfera-Terra e quelli della piccola serra, rappresentati in Figura:
- La superficie della Terra assorbe la radiazione incidente ed emette radiazione infrarossa in base alla sua temperatura.
- L’atmosfera (i suoi costituenti principali sono: N2≅78%; O2≅20%; Ar≅1%;
H2O≅0%÷6% media 0.33%; CO2≅0.03%) gioca lo stesso ruolo del coperchio, è trasparente per la maggior parte della radiazione solare, ma assorbe la radiazione del lontano infrarosso emessa dalla Terra.
Questo assorbimento è dovuto principalmente al vapore acqueo, alle nuvole e al CO2, con un più piccolo contributo (del 5%) dei gas O3, N2O e CH4 e un contributo ancora più piccolo di altri gas antropogenici, come i clorofluorocarburi del tipo per esempio del CFCl3. Tutti questi gas, responsabili dell’assorbimento della radiazione nel range del lontano infrarosso, sono chiamati “gas serra”. Radiazione infrarossa viene emessa da questi gas verso la Terra e verso lo spazio esterno. Questo effetto ha garantito sulla superficie della Terra una temperatura di equilibrio compatibile con la vita. La situazione è rappresentata nella figura 5.
Fig. 5. Flussi di radiazione e di calore nel sistema Terra – atmosfera
In questo caso, i vari flussi sono i seguenti:
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RSUN: radiazione solare;
R’SUN: radiazione solare riflessa dall’atmosfera e dalla superficie della Terra;
R’’SUN: radiazione solare assorbita dalla Terra (circa 2/3) e dall’atmosfera, in particolare dalle nuvole (circa 1/3);
RE: radiazione emessa dalla Terra: molta di questa energia è assorbita dai gas serra e dalle nuvole (R’’E); la restante parte supera l’atmosfera ed esce nello spazio (R’E);
QE: rappresenta due contributi: il calore ceduto dalla superficie della Terra all’aria, e l’energia termica liberata durante la formazione di nuvole, ossia durante la condensazione del vapore prodotto sulla superficie terrestre (oceani);
RAd: radiazione emessa dall’atmosfera e assorbita dalla Terra;
RAu: radiazione emessa dall’atmosfera verso lo spazio.)
Un aumento della concentrazione di CO2 e degli altri gas serra nell’atmosfera provoca un aumento dell’assorbimento da parte dei gas serra e dalle nuvole (R’’E) e della emissione di radiazione infrarossa emessa dall’atmosfera e assorbita dalla Terra ed emessa dall’atmosfera verso lo spazio (RA).
Conseguentemente si ha un incremento della temperatura di equilibrio della Terra. È importante evidenziare il fatto che l’effetto serra ha un ruolo fondamentale nel mantenere la temperatura della superficie della Terra adatta alla vita. È l’incremento di tale effetto che è potenzialmente pericoloso.
Nel paragonare l’atmosfera al coperchio della serra, è importante sottolineare che nessun flusso di calore può uscire verso lo spazio esterno. Di conseguenza, sulla superficie della Terra arriva un flusso di energia radiante emesso dall’atmosfera approssimativamente uguale a quello che arriva dal sole:
RAd≅RAu=R”SUN-R’E dove R’E è molto più piccolo di R”SUN. Tuttavia, poiché la temperatura dell'atmosfera non è uniforme lungo il verticale, essa irradia di più verso la superficie della Terra che verso lo spazio esterno, così RAd>RAu=R”SUN-R’E.
Prospettive future:
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Il problema dell'ambiente serra è noto dagli anni '70-80. Negli anni '90 la comunità internazionale in occasione della Conferenza delle Parti "COP3"
della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC) ha tentato di ridurre l'emissione dei gas serra tramite un accordo vincolante per i paesi firmatari detto Protocollo di Kyoto pubblicato l'11 dicembre 1997 ed entrato in vigore il 16 febbraio 2005. I 180 Paesi si impegnavano entro il 2012 a ridurre del 5,2% le emissioni di gas serra rispetto ai valori del 1990. A tale accordo si sono susseguiti gli emendamenti di Doha, con l'estensione del protocollo dal 2012 al 2020 e gli accordi di Parigi sottoscritti il 12 dicembre 2015 con l'obiettivo di lungo periodo di evitare pericolosi cambiamenti climatici limitando il riscaldamento globale ben al di sotto dei 2ºC e proseguendo con gli sforzi per limitarlo a 1,5ºC, poiché questo ridurrebbe sostanzialmente i rischi e gli effetti dei cambiamenti climatici.
Inoltre, punta a rafforzare la capacità dei paesi di affrontare gli impatti dei cambiamenti climatici e a sostenerli nei loro sforzi.
L’accordo di Parigi è il primo accordo universale e giuridicamente vincolante sui cambiamenti climatici ed è un ponte tra le politiche odierne e la neutralità rispetto al clima entro la fine del secolo.
I governi hanno concordato di
• mantenere l'aumento medio della temperatura mondiale ben al di sotto di 2°C rispetto ai livelli preindustriali come obiettivo a lungo termine
• puntare a limitare l'aumento a 1,5°C, dato che ciò ridurrebbe in misura significativa i rischi e gli impatti dei cambiamenti climatici
• fare in modo che le emissioni globali raggiungano il livello massimo al più presto possibile, pur riconoscendo che per i paesi in via di sviluppo occorrerà più tempo
• conseguire rapide riduzioni successivamente secondo le migliori conoscenze scientifiche disponibili, in modo da raggiungere un equilibrio tra emissioni e assorbimenti nella seconda metà del secolo.
Quale contributo agli obiettivi dell'accordo, i paesi hanno presentato piani generali nazionali per l'azione per il clima (contributi determinati a livello nazionale, NDC). Questi non sono ancora sufficienti per conseguire gli obiettivi concordati in merito alle temperature, ma l’accordo traccia la strada da seguire per le azioni successive.
L’accordo, inoltre, riconosce
• l'importanza di scongiurare, minimizzare e affrontare le perdite e i danni associati agli effetti negativi dei cambiamenti climatici
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• la necessità di cooperare e migliorare la comprensione, gli interventi e il sostegno in diversi campi, come i sistemi di allarme rapido, la preparazione alle emergenze e l'assicurazione contro i rischi.
L'UE è stata in prima linea negli sforzi internazionali per lottare contro i cambiamenti climatici. È stata determinante per l'intermediazione dell'accordo di Parigi e continua a mostrare un ruolo guida a livello mondiale; non a caso l'UE e i suoi Stati membri, agendo congiuntamente, si sono impegnati a raggiungere un obiettivo vincolante di riduzione interna netta di almeno il 55%
delle emissioni di gas a effetto serra entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.
In tale contesto generale l’Italia ha avviato una consultazione pubblica, ad ottobre 2019, per delineare la “Strategia di lungo termine” fino al 2050. L’Italia, deve porsi come obiettivo la riduzione delle emissioni dei gas a effetto serra (va tagliato almeno il 50% delle emissioni entro il 2030 se si vuole avere il 66%
delle possibilità di un aumento di temperatura in linea con quanto stabilito).
Una volta completata la strategia nazionale, verrà trasmessa alla Commissione Europea e all’UNFCCC nel rispetto dell’accordo di Parigi. A fine anno, nel mese di novembre 2021 si terrà la prossima Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (COP26), a Glasgow, a presidenza anglo-italiana.
Sarà un momento decisivo, ma intanto prima di allora, sarà fondamentale fare più pressione affinché tutti i Paesi adottino piani per passare a zero emissioni nette entro il 2050.
Conclusioni:
La vita nelle forme che conosciamo è compatibile solo a determinate e particolari condizioni. È bene tener presente l'esistenza di condizioni di carattere termico affinché la vita come la conosciamo possa svilupparsi. Ad esempio, per la maggior parte degli organismi eucarioti non è possibile completare il proprio ciclo di vita a temperature superiori i 40 °C, e il limite inferiore per il completamento del ciclo di vita di organismi pluricellulari è fissato addirittura a soli -2 °C (Clarke 2014). Per la maggior parte delle forme di vita che conosciamo dunque il range di temperature possibili per la sopravvivenza è abbastanza ristretto. Avere una temperatura il più possibile stabile sulla superficie del pianeta è allora una caratteristica essenziale per lo sviluppo della vita. Il fenomeno che assicura un simile valore medio di temperatura superficiale è l'effetto serra. Quindi, al contrario di quanto spesso erroneamente e superficialmente si ritenga, l'effetto serra è assolutamente necessario a garantire la prosperità e lo sviluppo di tutti gli organismi viventi così come noi oggi li conosciamo. Non è raro, infatti, che si concepisca l'effetto serra come un fenomeno pericoloso, responsabile del riscaldamento globale
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indotto da attività e comportamenti umani del tutto irrispettosi nei confronti dell'ambiente.
Il riscaldamento globale è ovviamente un problema reale ed è indispensabile sensibilizzare tutti sull'argomento. Non a caso di recente è stato installato a New York il "Climate Clock": un vero e proprio "countdown" fino al giorno in cui verrà raggiunto il punto di non ritorno, ossia il giorno in cui il cambiamento climatico, dovuto alle immissioni incontrollate in atmosfera di anidride carbonica, diventerà irreversibile e renderà quindi definitivamente impossibile in futuro la sopravvivenza della nostra specie e di molte altre sul nostro pianeta.
La scadenza sull'orologio climatico ci dice cosa dobbiamo fare ed entro quando.
C'è ancora tempo per evitare il disastro climatico, ma solo se intraprendiamo un'azione coraggiosa e immediata con la velocità e la forza necessaria, al di là di ciò che i politici hanno ritenuto politicamente possibile.
L'emergenza climatica è qui. I prossimi ~ 7 anni sono la migliore finestra per l'umanità per attuare cambiamenti audaci e trasformativi nella nostra economia globale per evitare di aumentare la temperatura globale oltre il riscaldamento di 1,5 °C, che costituisce un punto di non ritorno al punto che la scienza ci indica che un superamento di questo limite renderà probabilmente inevitabili i peggiori impatti climatici.
Il nuovo LIFELINE sull'orologio mostra la percentuale di energia globale proveniente da fonti rinnovabili: eolica, acqua, solare e bioenergia. La Renewable Energy Lifeline è attualmente al 12,2% e in aumento. Tuttavia, non sta aumentando abbastanza velocemente da rispettare la nostra scadenza.
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Insieme, DEADLINE e LIFELINE ci danno una missione chiave: dobbiamo costruire un futuro rinnovabile al 100% nei prossimi 7 anni.
Nel 2018, il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha pubblicato una relazione speciale che delinea i percorsi possibili delle emissioni di gas serra per limitare il riscaldamento globale a 1,5 ° C.
La scadenza del Climate Clock mostra quanto tempo ci resta prima che il budget di carbonio si esaurisca, data la quantità di carbonio che continuiamo a emettere a livello globale.
L'orologio continuerà a scorrere fino a quando non raggiungerà lo zero, momento in cui il nostro budget di carbonio sarebbe esaurito e la probabilità di impatti climatici globali devastanti sarebbe molto alta.
I dati per la scadenza provengono dal Mercator Research Institute su Global Commons and Climate Change. L'orologio presuppone un tasso medio annuo di 42 Gt di emissioni di carbonio per calcolare il tempo rimanente sull'orologio;
tuttavia, se i tassi di emissioni globali continueranno ad aumentare, il nostro budget di carbonio si esaurirà ancora più velocemente. Se riducessimo il tasso di emissioni globali di carbonio, il tempo dell'orologio inizierebbe ipoteticamente ad aumentare.
Circa tre quarti delle emissioni globali di gas serra provengono dalla combustione di combustibili fossili per produrre energia. Per ridurre le emissioni globali dobbiamo, quindi, spostare rapidamente i nostri sistemi energetici dai combustibili fossili alle fonti di energia rinnovabile, in particolare eolica e solare.
"Energia rinnovabile" si riferisce alla somma dell'energia generata da fonti di energia idroelettrica, solare, eolica, geotermica, delle onde e delle maree e di bioenergia. Non include l'energia dalla biomassa tradizionale (legno, residui di colture e carbone), poiché la raccolta di dati da queste fonti è limitata.
Secondo Our World in Data, l'energia rinnovabile ha rappresentato l'11,41%
della quota del consumo globale di energia primaria nel 2019. L'orologio attualmente ipotizza una variazione percentuale annua della quota di energia rinnovabile del 5,655% rispetto all'anno precedente. Questo tasso viene aggiornato ogni anno non appena i dati annuali diventano disponibili.
Se vogliamo evitare gli impatti climatici dello scenario peggiore non possiamo fingere di avere più tempo di quanto ne abbiamo.
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Sitografia:
- Fonte fornita: https://www.ecoage.it/effetto-serra.htm
- https://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/paris_it#:
~:text=L'accordo%20di%20Parigi%20stabilisce,per%20limitarlo%20a
%201%2C5%C2%BAC.&text=L'UE%20e%20i%20suoi%20Stati,parti
%20dell'accordo%20di%20Parigi - https://climateclock.world/
Riferimenti bibliografici:
• Ugo Besson, Anna De Ambrosis and Paolo Mascheretti, Studying the physical basis of global warming: thermal effects of the interaction between radiation and matter and greenhouse effect, Eur. J. Phys. 31 (2010) 375–388.
• P. Onorato, P Mascheretti and A De Ambrosis ‘Home made’ model to study the greenhouse effect and global warming, Eur. J. Phys. 32 (2011) 363–376.
• U. Besson, Paradoxes of thermal radiation, Eur. J. Phys. 30 (2009) 995–
1007.
• Università di Pavia – Effetti termici della radiazione ed effetto serra.
