Sembra accertato che l’umanità, soprattutto nell’ultimo secolo, stia provocando pericolosi cambiamenti climatici a causa delle emissioni di gas serra, prevalentemente CO2 e metano; resta da domandarsi come mai non si stiano adottando provvedimenti seri per scongiurare future catastrofi.
Ricordiamo che già in passato più volte sono state prospettati seri drammi, che poi non hanno avuto luogo, almeno nei tempi previsti; questo forse spiega, in parte, l’insufficienza dei provvedimenti presi oggi dai vari governi.
Vediamone alcuni esempi.
Il malthusianesimo è una dottrina economica che, rifacendosi all’economista inglese Thomas Malthus, attribuisce principalmente alla pressione demografica la diffusione della povertà e della fame nel mondo.
Thomas Robert Malthus
L’impatto della teoria di Malthus sulla popolazione fu molto alta e influenzò molti economisti . Essa però è andata incontro a varie critiche ed è contraddetta dalla realtà: la popolazione mondiale da allora si è moltiplicata enormemente ma noi siamo ancora qui.
La teoria del picco di Hubbert è stata proposta nel 1956 dal geofisico americano Marion King Hubbert; essa modella l’evoluzione temporale della produzione di una qualsiasi risorsa esauribile, minerale o fossile, come una curva detta di Hubbert.
Nel grafico il picco era previsto intorno all’anno 2000; oggi consumiamo 85 milioni di barili al giorno e il picco non è stato ancora raggiunto. Da allora le riserve accertate di petrolio (e di metano) sono cresciute notevolmente, grazie a tecniche di esplorazione migliorate, a perforazioni off shore e, recentemente, allo sfruttamento degli scisti bituminosi da cui è possibile ottenere petrolio.e gas (shale oil e shale gas); ma le tecniche di estrazione con frantumazione iniettano nel sottosuolo quantità notevoli di prodotti chimici nocivi).
Aurelio Peccei (Torino, 1908 – 1984) partecipò alla resistenza e fu imprenditore in Italia e all’estero. Nel 1968 riunì a Roma valenti studiosi e insieme costituirono il Club di Roma. Il suo Rapporto sui limiti dello sviluppo, pubblicato nel 1972, prediceva che la crescita economica non potesse continuare indefinitamente a causa della limitata disponibilità di risorse naturali, specialmente petrolio, e della limitata capacità di assorbimento degli inquinanti da parte del pianeta. Anche se gli studi del Club hanno una validità a lungo termine, le sue previsioni a breve termine si sono rivelate inattendibili.
Il buco nell’ozono. L’ozono è un gas instabile, scoperto nel 1840, la cui molecola è costituita da tre atomi di ossigeno (O3). È essenziale alla vita sulla Terra: lo strato di ozono presente nella stratosfera, soprattutto a 25 km di altezza, protegge la Terra dall’azione nociva dei raggi ultravioletti UV-C provenienti dal Sole.
Nei primi anni ’80 si scoprì che lo strato di ozono si stava assottigliando, ossia che si era formato un buco nell’ozono. Questa scoperta gettò grande allarme. In seguitogoverni presero alcune precauzioni, come la riduzione del consumo di gas Clorofluorocarburi (CFC contenuti nelle bombolette spray, nei circuiti di raffreddamento), che impediscono la formazione dell’ozono; quindi, con l’avanzare degli anni, lo strato di ozono si è in parte ripristinato e l’allarme è quasi cessato.
Fusione nucleare (non quella fredda, che non c’è). Sarebbe una fonte di energia quasi pulita e quasi inesauribile. Se ne parla da sessant’anni; allora si diceva che ci sarebbero voluti trent’anni per realizzarla. Ma, nonostante i grandi investimenti e molte ricerche, ancor oggi ne siamo ben lontani e io dubito che ci si arriverà mai.
“Prediction is very difficult, especially about the future.” Questa battuta è attribuita al grande fisico Niels Bohr e sembra appropriata ai casi sopra elencati.
Oggi però, rispetto ai rischi di cambiamenti climatici provocati dall’effetto serra, la situazione è diversa, come ho accennato all’inizio.
Riprendiamo , con parole semplici, la spiegazione di questo effetto.
Se, in una giornata luminosa e fredda d’inverno, lasciamo la macchina esposta alla luce del sole, quando vi rientriamo troviamo una temperatura gradevole, ben superiore alla temperatura dell’aria esterna. Questo fatto è dovuto all’effetto serra. Il nome è dovuto all’analogo effetto che si ha nelle serre agricole per la crescita di fiori e di ortaggi anche fuori stagione. Oggi ad esso si attribuisce il rischio di futuri e drammatici cambiamenti del clima terrestre.
Per capire il fenomeno è necessario sapere come interagiscono materia e radiazione elettromagnetica, in particolare la luce visibile e la radiazione infrarossa. Ogni oggetto emette sempre radiazioni elettromagnetiche: luce, infrarosso, ultravioletto. Queste sono tanto più intense quanto più è alta la temperatura dell’oggetto. Se la temperatura cresce da 0°C a 273°C (gradi centigradi) l’intensità della radiazione aumenta di 16 volte (legge di Stefan-Boltzmann); la frequenza della radiazione emessa, al massimo della sua intensità, aumenta linearmente con la temperatura (legge di Wien). Questo, a rigore, vale per il cosiddetto corpo nero, ma, approssimativamente, anche per gli altri corpi. Emettendo radiazione, ossia energia, il corpo si raffredda. Questo lo vediamo ad esempio se arroventiamo un pezzo di ferro sul gas e poi lo togliamo: inizialmente il ferro emette (anche) luce rossastra, gradualmente si raffredda e diventa scuro, ma è ancora caldo ed emette nell’infrarosso.
Questo fa anche la nostra Terra. Parte dell’energia proveniente dal Sole viene immediatamente riflessa verso lo spazio (albedo), mentre parte viene assorbita dalla Terra (dai mari, dai suoli, dalla vegetazione,…); la Terra così si riscalda alla radiazione solare durante il giorno, poiché l’energia che assorbe dal Sole è molto maggiore dell’energia perduta per la radiazione emessa. Durante la notte, irraggiando energia, non luce visibile, ma radiazione infrarossa, la Terra si raffredda.
Albedo terrestre
Se non ci fosse qualcos’altro, l’effetto serra per l’appunto, la temperatura media terrestre, a causa dell’irraggiamento, sarebbe molto inferiore a quella che abbiamo: l’acqua sarebbe ghiaccio e la vita sulla Terra non avrebbe potuto svilupparsi. Nell’atmosfera però ci sono molti gas – vapor d’acqua, anidride carbonica, metano, i gas serra – che, per le proprie particolari proprietà molecolari, risultano trasparenti alla radiazione solare entrante ad onda corta (luce, uv), mentre riflettono, diffondono, oppure assorbono e riemettono la radiazione infrarossa, risultando opachi alla radiazione ad onda lunga (circa 15 micron) irraggiata dalla superficie terrestre che si è riscaldata durante il giorno. Essi dunque impediscono a una parte della radiazione irraggiata dal nostro pianeta di perdersi nello spazio e la rimandano indietro. Per questo dopo una notte limpida la temperatura alla mattina è inferiore a quanto si ha dopo una notte col cielo nuvoloso.
Così la Terra si raffredda meno di quanto accadrebbe se questi gas fossero assenti, e la temperatura media terrestre è adatta allo sviluppo della vita biologica, la nostra compresa; in assenza di gas serra, dall’equazione di equilibrio tra radiazione entrante e quella uscente si trova che la temperatura superficiale media della Terra sarebbe di circa -18 °C, mentre, grazie alla presenza dei gas serra, il valore reale medio è di circa +14 °C
L’effetto serra è dunque un fenomeno climatico che indica la capacità della Terra di trattenere parte del calore assorbito dal Sole. Se la concentrazione dei gas serra nell’atmosfera aumenta, per cause naturali o per effetto delle attività umane, la loro influenza sul clima fa sì che anche la temperatura del nostro pianeta cresca. Questo è già avvenuto a più riprese nei tempi passati, nei quali si sono registrate notevoli variazioni di temperatura e di concentrazione dell’anidride carbonica. Grazie alla paleoclimatologia, la scienza che studia il clima passato della Terra, si sa infatti che la storia climatica della Terra attraversa continue fasi di cambiamenti climatici più o meno rapidi, passando da Ere Glaciali ad Ere Interglaciali (considerando milioni di anni), da Periodi glaciali a Periodi interglaciali (considerando migliaia di anni); l’ultimo periodo glaciale terminò 12 000 anni fa.
Cosa c’è oggi di nuovo che alimenta le preoccupazioni su un possibile rapido e drammatico cambiamento del clima, tanto che questo è diventato uno dei più gravi problemi che l’umanità deve affrontare? Per gli ultimi 100-150 anni, buona parte della comunità scientifica ritiene che i cambiamenti del clima siano dovuti anche all’azione dell’uomo: l’inquinamento atmosferico dovuto alla combustione di fonti fossili, alla deforestazione, all’agricoltura industrializzata e all’estensione della zootecnia, determina un aumento dei gas serra nell’ atmosfera, in particolare dell’anidride carbonica (CO2), del metano (CH4), del protossido di azoto (N2O) e dell’ozono (O3), innalzando così l’effetto serra naturale di una significativa componente antropica.
Le conseguenze sul clima potrebbero essere drammatiche: riscaldamento globale, modifica dei regimi di precipitazione, scioglimento dei ghiacci polari, aumento del livello dei mari,acidificazione degli oceani e altri disastri naturali sono alcune delle minacce che ci si prospettano in un futuro non lontano.
Roberto Fieschi