Acted Thirty Years Ago to Prevent Global Climate Change?”
1
,
nota come, la soluzione proposta per affrontare questo
problema era di aumentare i gas serra al fine di innalzare la
temperatura terrestre.
Perciò, quello che ora è considerato essere una minaccia,
prima rappresentava una soluzione per salvare l’umanità da
possibili eventi catastrofici. Infatti, osserva Holcombe, “it is
interesting to observe such an abrupt change in the reigning
scientific opinion in such a short period, but it is also
somewhat disconcerting to realize that if we had acted on
scientists’ recommendations in the 1970s, we would have
implemented policies that today’s scientists view as harmful”
(Holcombe 2006, p. 288).
1
Holcombe, R.G., (2006), “Should We Have Acted Thirty Years Ago to Prevent
Global Climate Change?”. The Independent Review, v. XI, n. 2, Fall 2006, pp. 283-
288.
2
CAPITOLO 1
1.1 L’effetto serra e i principali gas serra.
La terra è continuamente colpita dalla radiazione
elettromagnetica emessa dal sole, parte di questa radiazione è
assorbita dall’atmosfera terrestre ma la grande maggioranza
colpisce la crosta terrestre. Di quest’ultima, poi, parte è
assorbita dalla superficie della terra, parte è riflessa come
radiazione luminosa di varia frequenza e parte è riflessa come
radiazione a lunghezza d’onda maggiore (tipicamente
infrarossi). Sono proprio questi infrarossi che generano
l’effetto serra
2
: l’atmosfera (come il vetro di una serra) è quasi
completamente trasparente alla luce visibile ma è
estremamente opaca alla radiazione infrarossa, pertanto gli
infrarossi riflessi dalla superficie non “scappano” nello spazio,
ma restano racchiusi tra la superficie e gli strati alti
dell’atmosfera. L’effetto serra è molto utile per la vita sulla
terra in quanto, in mancanza di esso, la temperatura media
sarebbe di -19°C.
2
L’effetto di riscaldamento dei gas serra è stato individuato la prima volta dallo
scienziato francese Jean-Babtiste Fourier. Egli notò la somiglianza tra cosa accade
nell’atmosfera e all’interno di una serra, da qui il nome di “effetto serra”. Il passo
successivo è stato fatto da uno scienziato Inglese, Jhon Tyndall, intorno al 1860, che
misurò l’assorbimento delle radiazioni infrarosse da parte dell’anidride carbonica (CO
2
)
e del vapore acqueo. Anni dopo, nel 1896, un chimico Svedese, Svate Arrhenius,
calcolò l’effetto di un aumento nella concentrazione dei gas serra e stimò che
raddoppiando la concentrazione di CO
2
la temperatura media globale avrebbe potuto
aumentare di 5-6 gradi. Intorno al 1940, G.S. Callendar, lavorando in Inghilterra, fu il
primo a calcolare il riscaldamento dovuto dall’aumento di CO
2
per la combustione di
combustibili fossili.
3
I principali gas a effetto serra sono: il biossido di carbonio
(o anidride carbonica, CO
2
), il metano (CH
4
), i
clorofluorocarburi (CFC), il protossido di azoto (N
2
O), l’ozono
troposferico, l’aerosol e il vapore acqueo.
L’effetto dei gas serra sull’aumento dell’effetto serra
dipende dal loro tempo di residenza nell’atmosfera. Più grande
è il tempo di residenza atmosferica, maggiore è l’effetto totale
di un gas serra sul riscaldamento globale. Il tempo di residenza
atmosferico rappresenta il tempo medio di esistenza in aria
delle molecole di un gas serra prima di venire, in qualche
modo, rimosse.
Il tempo di residenza medio dell’anidride carbonica e del
protossido di azoto è più di un secolo. Di conseguenza, tali gas
serra avranno effetto sul riscaldamento globale per molto
tempo dopo la loro emissione in atmosfera. Al contrario il
vapore acqueo ha un tempo di residenza in atmosfera di poche
settimane. Questo è il motivo per cui gli scienziati del
riscaldamento globale pongono come primaria la riduzione
delle emissioni di anidride carbonica, pur essendo presente in
atmosfera in una piccola percentuale, piuttosto che il vapore
acqueo, il quale costituisce il 95% dei gas serra.
L’ammontare di vapore acqueo nell’atmosfera dipende, in
particolar modo, dalla temperatura della superficie degli
oceani: gran parte di esso è originato dall’evaporazione della
superficie oceanica e non è direttamente influenzato
4
dall’attività umana.
Il vapore acqueo si aggiusta come risposta agli altri
cambiamenti climatici, piuttosto che essere il principale
movente, esso è un amplificatore delle altre cause del
cambiamento climatico, incluso l’aumento del CO
2
(Pierrehumbert 2006, p. 3).
1.2 Aumento della popolazione e dei consumi
energetici. Previsioni dell’IEA.
L’International Energy Agency (IEA), nel “World Energy
Outlook 2006”
3
, ha stimato una crescita della popolazione
mondiale dell’1% annuo. Ciò porterebbe la popolazione
mondiale dagli attuali circa 6 miliardi di persone a poco più di
8 nel 2030. Ovviamente l’aumento della popolazione porta a
un bisogno maggiore di energia, e quindi a un aumento della
domanda.
Dalle stime fatte dall’IEA, la domanda mondiale di energia
primaria aumenterà al tasso medio annuo dell’1,6% fino al
2030, generando, quindi, un aumento complessivo del 50%
rispetto a oggi. Più del 70% dell’aumento della domanda, nel
periodo considerato nelle proiezioni, proviene dai Paesi
emergenti, con la sola Cina che conta per il 30%.
3
International Energy Agency (IEA), (2006), “World Energy Outlook 2006.
Executive Summary”. Disponibile sul sito: http://www.worldenergyoutlook.org.
5
Poiché l’attuale sistema energetico si basa principalmente
sull’utilizzo di combustibili fossili (petrolio, carbone e gas
naturale), l’aumento dei consumi energetici determinerà un
forte aumento delle emissioni di anidride carbonica. Infatti,
secondo le previsioni dell’IEA le emissioni mondiali di
anidride carbonica, legate al consumo di energia,
aumenteranno entro il 2030 del 55%, pari allo 1,7% annuo. Le
emissioni raggiungeranno così, nel 2030, i 40 miliardi di
tonnellate, con un incremento di 14 miliardi di tonnellate
rispetto ai livelli attuali.
In questo scenario, i Paesi emergenti saranno responsabili
per oltre tre quarti dell’aumento delle emissioni mondiali di
CO
2
tra oggi e il 2030, poiché i Paesi emergenti usano in
proporzione più carbone e meno gas. La sola Cina sarà
responsabile per circa il 39% dell’aumento delle emissioni
mondiali. La forte crescita economica e la marcata dipendenza
dal carbone per la produzione di energia elettrica e per il
settore industriale, porteranno entro il 2030 le emissioni della
Cina a un livello superiore al doppio di quello odierno. La
Cina sostituirà gli Stati Uniti, quale più importante
responsabile per le emissioni mondiali, entro il 2010. Altri
Paesi asiatici, e l’India in modo particolare, contribuiranno
notevolmente all’aumento delle emissioni mondiali (IEA 2007,
pp.13-14).
6
1.3 Aumento dell’effetto serra causato dalla crescita
dell’anidride carbonica.
La temperatura media globale è aumentata di 0,6°C negli
ultimi tre decenni e di 0,8°C nell’ultimo secolo (Hansen et. al
2006, p. 14288). Come si vede dal grafico 1, vi è stato un lento
riscaldamento globale, con ampie fluttuazioni, durante il
secolo fino al 1975, seguito da un rapido riscaldamento al
tasso di circa 0,2°C per decennio. Il riscaldamento globale è
stato di 0,7°C tra il tardo 19° secolo (il primo periodo in cui è
stata possibile definire con accuratezza la media delle
temperature globali) e il 2000, e il riscaldamento è continuato
nei primi anni del XXI secolo a un tasso superiore ai 0,2°C per
decennio.
La causa principale di questo aumento di temperatura è
attribuita, da parte della comunità scientifica, all’aumento dei
gas serra, in particolare quelli di origine antropogenica,
“l’aumento di CO
2
ha contribuito, fino ad ora, per il 70%
all’aumento dell’effetto serra, il metano per circa il 25% e il
perossido di azoto per circa il 6%” (Houghton 2004, p. 28-29).
L’aumento globale della concentrazione di anidride
carbonica è principalmente dovuto all’attività umana, sia per
l’utilizzo dei combustibili fossili per la produzione di energia,
7
8
sia per il cambiamento nell uso della terra
4
, in particolare per
l attivit di deforestazione.
Grafico 1. Trend della temperatura media globale dal 1880 al 2000.
Fonte: Hansen et al., (2006), Global Temperature Change , p. 14289.
Nel 1988 stato istituito un organismo internazionale,
l International Panel on Climate Change (IPCC)
5
, con lo
scopo di studiare il riscaldamento globale, il quale emette
periodicamente rapporti di valutazione , gli ultimi nel 2007
6
.
4
Global atmospheric concentrations of carbon dioxide, methane and nitrous
oxide have increased markedly as a result of human activities since 1750 and now far
exceed pre-industrial values determined from ice cores spanning many thousands of
years. The global increases in carbon dioxide concentration are due primarily to fossil
fuel use and land-use change, while those of methane and nitrous oxide are primarily
due to agricolture . Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), (2007),
Climate Change 2007: The Physical Science Basis Summary for Policymakers , p. 2.
5
L’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) il foro scientifico
fondato nel 1988 da due organismi delle Nazioni Unite, la World Meteorological
Organization (WMO) e l’United Nations Environment Programme (UNEP) allo scopo
di studiare il riscaldamento globale. Ø organizzato in tre gruppi di lavoro:
a. il gruppo di lavoro I si occupa delle basi scientifiche dei cambiamenti
climatici;
b. il gruppo di lavoro II si occupa degli impatti dei cambiamenti climatici sui
sistemi naturali e umani, delle opzioni di adattamento e della loro vulnerabilit ;
c. il gruppo di lavoro III si occupa della mitigazione dei cambiamenti
climatici, cio della riduzione delle emissioni di gas a effetto serra.
I rapporti di valutazione periodicamente diffusi dall’IPCC sono alla base di
accordi mondiali quali, la Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti
climatici e il Protocollo di Kyōto che li attua. Nel 2007 il comitato ha vinto il premio
Nobel per la pace (in data 12 ottobre).
to instant doubling of atmospheric CO
2
. The firstGCMcalculations
with transient greenhouse gas (GHG) amounts, allowing compar-
ison with observations, were those of Hansenet al. (12). It has been
asserted that these calculations, presented in congressional testi-
mony in 1988 (13), turned out to be ‘‘wrong by 300%’’ (14). That
assertion, posited in a popular novel, warrants assessment because
the author’s views on global warming have been welcomed in
testimony to the United States Senate (15) and in a meeting with
the President of the United States (16), at a time when the Earth
may be nearing a point of da gerous hum n-made interfer nce
with climate (17).
The congressional testimony in 1988 (13) included a graph (Fig.
2) of simulated global temperature f r three scenarios (A, B, nd
C) and maps of simulated temperatur change for scenari B. The
three scenarios were used to bracket likely possibilities. Scenario A
was described as ‘‘on the high side of reality,’’ because it assumed
rapid exponential growth ofGHGs and it included no large volcanic
eruptions during the next half century. Scenario C was described as
‘‘a more drastic curtailment of emissions than has generally been
imagined,’’ specificallyGHGswere assumed to stop increasing after
2000. Intermediate scenario B was described as ‘‘the most plausi-
ble.’’ Scenario B has continued moderate increase in the rate of
GHG emissions and includes three large volcanic eruptions sprin-
kled through the 50-year period after 1988, one of them in
the 1990s.
Real-world GHG climate forcing (17) so far has followed a
course closest to scenario B. The real world even had one large
volcanic eruption in the 1990s, Mount Pinatubo in 1991, whereas
scenario B placed a volcano in 1995.
Fig. 2 compares simulations and observations. The red curve, as
in ref. 12, is the updated Goddard Institute for Space Studies
observational analysis based on meteorological stations. The black
curve is the land–ocean global temperature index fromFig. 1, which
uses SST changes for ocean areas (5, 6). The land–ocean temper-
ature hasmore complete coverage of ocean areas and yields slightly
smaller long-term temperature change, because warming on aver-
age is less over ocean than over land (Fig. 1B).
Temperature change from climate models, including that re-
ported in 1988 (12), usually refers to temperature of surface air over
both land and ocean. Surface air temperature change in a warming
climate is slightly larger than the SST change (4), especially in
regions of sea ice. Therefore, the best temperature observation for
comparison with climate models probably falls between the mete-
orological station surface air analysis and the land–ocean temper-
ature index.
Observed warming (Fig. 2) is comparable to that simulated for
scenarios B and C, and smaller than that for scenario A. Following
refs. 18 and 14, let us assess ‘‘predictions’’ by comparing simulated
and observed temperature change from 1988 to the most recent
year. Modeled 1988–2005 temperature changes are 0.59, 0.33, and
0.40°C, respectively, for scenarios A, B, and C. Observed temper-
ature change is 0.32°C and 0.36°C for the land–ocean index and
meteorological station analyses, respectively.
Warming rates in themodel are 0.35, 0.19, and 0.24°C per decade
for scenarios A, B. and C, and 0.19 and 0.21°C per decade for the
observational analyses. Forcings in scenarios B andC are nearly the
same up to 2000, so the different responses provide one measure of
unforced variability in themodel. Because of this chaotic variability,
a 17-year period is too brief for precise assessment of model
predictions, but distinction among scenarios and comparison with
the real world will become clearer within a decade.
Close agreement of observed temperature change with simula-
tions for themost realistic climate forcing (scenario B) is accidental,
given the large unforced variability in both model and real world.
Indeed, moderate overestimate of global warming is likely because
the sensitivity of the model used (12), 4.2°C for doubled CO
2
, is
larger than our current estimate for actual climate sensitivity, which
is 3! 1°C for doubledCO
2
, basedmainly on paleoclimate data (17).
More complete analyses should include other climate forcings and
A BGlobal Land-Ocean Temperature Anomaly (°C) 2001-2005 Mean Surface Temperature Anomaly (°C)
Fig. 1. Surface temperature anomalies relative to 1951–1980 from surface air measurements at meteorological stations and ship and satellite SST
measurements. (A) Global annual mean anomalies. (B) Temperature anomaly for the first half decade of the 21st century.
Annual Mean Global Temperature Change: ΔT
s
(°C)
Fig. 2. Global surface temperature computed for scenarios A, B, and C (12),
compared with two analyses of observational data. The 0.5°C and 1°C tempera-
ture levels, relative to 1951–1980, were estimated (12) to be maximum global
temperatures in the Holocene and the prior interglacial period, respectively.
Hansen et al. PNAS ! September 26, 2006 ! vol. 103 ! no. 39 ! 14289
E
N
V
I
R
O
N
M
E
N
T
A
L
S
C
I
E
N
C
E
S
L’IPCC sostiene nei suoi rapporti che, nel periodo pre-
industriale la concentrazione di anidride carbonica
nell’atmosfera era di circa 280 parti per milione (ppm)
7
, come
misurata dagli “ice cores”
8
. In seguito alla rivoluzione
industriale questa concentrazione è aumentata, arrivando a un
valore, nel 2005, di 380 ppm.
Infatti, secondo gli studi dell’IPCC, “la concentrazione
atmosferica di anidride carbonica nel 2005 supera
notevolmente il range naturale degli ultimi 650.000 anni (da
180 a 300 ppm) come determinato dall’analisi delle carote di
ghiaccio. Il tasso annuo di crescita della concentrazione di
anidride carbonica negli ultimi dieci anni (media 1995-2005:
1,9 ppm l’anno) è stato il più alto da quando sono iniziate le
misure dirette in continuo dell’atmosfera (media 1960-2005:
1,4 ppm l’anno)” (IPCC 2007, pp. 2-3).
La concentrazione atmosferica globale di metano è
cresciuta da un valore pre-industriale di circa 715 ppb a 1732
ppb nei primi anni novanta, ed ha raggiunto un valore di 1774
ppb nel 2005.
6
I rapporti sono: “Climate Change 2007: The Physical Science Basis.
Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change”; “Climate Change 2007: Impacts,
Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change”; “Climate
Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment
Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change”. Disponibili sul sito
dell’IPCC, http://www.ipcc.ch.
7
Il ppm (parti per milione) o ppb (parti per miliardo) è il rapporto fra il numero di
molecole di gas serra e il numero totale di molecole di aria secca. Per esempio: 300
ppm significa 300 molecole di gas serra per milione di molecole di aria secca.
8
Gli “ice cores”, in italiano “carote di ghiaccio”, sono cilindri di ghiaccio prelevati
in Antartide la cui composizione fornisce un quadro del clima nel corso dei secoli.
9
La concentrazione atmosferica di metano del 2005 eccede
abbondantemente il range naturale degli ultimi 650.000 anni
(da 320 a 790 ppb) come determinato dall’analisi delle “carote
di ghiaccio”. I tassi di crescita sono diminuiti dai primi anni
novanta, mentre le emissioni totali (somma delle sorgenti
antropogeniche e naturali) sono rimaste all’incirca costanti
durante questo periodo.
1.4 Impatti del cambiamento climatico.
La comunità scientifica è convinta che il cambiamento
climatico influirà sul nostro pianeta, rimangono però delle
incertezze sulla portata di tale influenza dovute al fatto che il
clima terrestre non è considerabile come un sistema statico,
avendo mostrato nella sua storia cambiamenti graduali ma
intensi anche senza l’intervento dell’uomo.
I principali impatti previsti sono: aumento del livello del
mare; variazione nella disponibilità di acqua dolce; impatti
sulla salute umana, sugli ecosistemi e sull’agricoltura.
1.4.1 Aumento del livello del mare.
Uno degli effetti del riscaldamento globale è l’aumento del
livello del mare causato dallo scioglimento dei ghiacciai.
I dati analizzati dall’IPCC hanno evidenziato come
l’aumento medio annuo del livello del mare è stato tra 1 e 2
mm nel corso del XX secolo (IPCC 2002, p. 84). Ciò ha
10
Ricevi informazioni sui nostri servizi, sulle offerte e non perdere news e consigli su università e lavoro.
