Cos’è l’effetto serra?

Vedete qualche tendenza nei record meteorologici della terra? Il dott. James E. Hansen, direttore del Goddard Institute for Space Studies, un centro di ricerche della NASA, l’ente spaziale americano, la vede. Nel giugno del 1988 il dott. Hansen disse che tutto questo caldo non è un dato statistico casuale. Dopo avere presentato fatti inquietanti in una seduta del Senato americano, disse: “È ora di farla finita con tutte queste chiacchiere e di dire che ci sono prove abbastanza valide per sostenere che l’effetto serra è una realtà”.

EFFETTO SERRA. Probabilmente ne avrete sentito parlare molte volte. No, non ha niente a che vedere con una serra vera e propria. Con questa espressione si intende il riscaldamento dell’atmosfera che molti scienziati temono stia già interessando l’intero pianeta. Ma finché il dott. Hansen non fece la succitata dichiarazione, gli esperti non erano disposti a dirlo in pubblico. “C’è voluta una seduta del Governo durante una siccità, un’ondata di caldo e uno scienziato che ha avuto il fegato di dire: ‘Sì, sembra che [l’effetto serra] sia iniziato e l’abbiamo scoperto’”, ha affermato Michael Oppenheimer, scienziato che studia i problemi dell’atmosfera, parlando della deposizione del dott. Hansen. “Ha detto in tutta tranquillità, chiaro e forte, quello che gli altri dicevano in privato”.

L’effetto serra

Avete mai parcheggiato la vostra automobile sotto il caldo sole estivo coi finestrini chiusi? Al vostro ritorno, avete avuto un assaggio dell’effetto serra. I finestrini della vostra auto lasciano passare i raggi solari, che riscaldano in fretta l’abitacolo. Ma l’aria calda all’interno della vettura non può uscirne, né può uscire il calore. Perché no? Perché il calore viene emesso sotto forma di raggi infrarossi, che sono invisibili all’occhio ma che si possono sentire sulla pelle, per esempio, quando si è vicini a un fuoco. Lo stesso vetro che permette alla luce visibile di entrare impedisce a gran parte dell’invisibile radiazione infrarossa di uscire. Così la temperatura all’interno dell’auto continua a salire.

L’atmosfera della terra è simile al vetro dei finestrini della vostra auto. Lascia facilmente passare la luce visibile ma blocca gran parte della radiazione invisibile, inclusi i raggi infrarossi e ultravioletti, e anche i raggi X. In generale, questo è un bene. I raggi ultravioletti e i raggi X sono molto pericolosi e si crede che causino il cancro. Ma perché impedire il passaggio dei raggi infrarossi?

Quando l’atmosfera assorbe la radiazione infrarossa, agisce come una coltre attorno al nostro pianeta. A volte dimentichiamo che la terra è circondata da freddo spazio vuoto. Anche se il sole riscalda la terra, senza questa “coltre” che fa da serra, il calore sfuggirebbe rapidamente, e sulla superficie la temperatura sarebbe di 40°C inferiore a quella attuale. I mari sarebbero ghiacciati!

Il problema con l’effetto serra è che, come si suol dire, il troppo stroppia. Un effetto serra eccessivo potrebbe portare intere popolazioni alla fame man mano che zone fertili si trasformano in deserti. Potrebbe anche causare giganteschi e devastatori uragani per effetto del surriscaldamento degli oceani, provocare l’inondazione delle regioni costiere per l’innalzamento del livello dei mari, e dar luogo a una messe di tumori della pelle per lo strato di ozono sempre più sottile e a indicibili sofferenze umane.

Alzato il termostato della terra

Probabilmente a scuola avrete imparato che l’atmosfera è formata per il 99 per cento circa di ossigeno e azoto. Questi gas tuttavia non impediscono il passaggio dei raggi infrarossi. Alcuni dei gas contenuti nel restante 1 per cento, insieme al vapore acqueo, paradossalmente salvano il pianeta dal gelo ma nello stesso tempo minacciano di surriscaldarlo.

La maggioranza degli scienziati conviene che aumentando nell’aria la concentrazione di gas responsabili dell’effetto serra si alzeranno le temperature in tutta la terra, sebbene nessuno possa dire con certezza come questo avverrà. Si potrebbero paragonare questi gas a un termostato planetario. A quanto sembra, per oltre cent’anni l’uomo ha continuato ad alzare il termostato della terra. “Dal 1860 circa il consumo di combustibili fossili (insieme ad altre attività industriali e agricole), ha fatto aumentare approssimativamente del 25 per cento la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera”, fa notare Irving M. Mintzer del World Resources Institute. “Si crede che l’accumulo contemporaneo nell’atmosfera di anidride carbonica e di altri gas a effetto serra che si è verificato dal 1860 abbia già portato la superficie del pianeta a una temperatura che è da mezzo grado a un grado e mezzo superiore alla temperatura media della terra nel periodo preindustriale”.

È vero che uno o due gradi non sembrano molto, ma in effetti rappresentano una gran quantità di calore. “Tanto per avere un’idea”, aggiunge Mintzer, “fra l’attuale regime climatico dell’America Settentrionale e dell’Europa e quello della ‘piccola era glaciale’ che va dal XIII al XVII secolo c’è solo una differenza di 1°C nella temperatura media mondiale”. Per di più, non c’è nessun motivo per pensare che il calore in più sarà distribuito in modo uniforme. Un grado in più nell’arco di un anno potrebbe significare molti gradi in più nei mesi estivi più caldi, con effetti devastatori.

La conferenza di Toronto

Mentre l’America Settentrionale continuava a soffrire per la caldissima estate del 1988, a Toronto (Canada) si riunivano oltre 300 delegati provenienti da 48 paesi per assistere a una conferenza internazionale sui cambiamenti atmosferici. In un servizio sulla conferenza, il Manchester Guardian Weekly riportava la seguente funesta previsione sulle conseguenze di un riscaldamento del globo:

“L’aumento delle temperature mondiali non sarà uniforme. Le alte latitudini si riscalderanno più in fretta dell’equatore. Questo significherà una perdita di umidità del suolo nelle medie latitudini dell’emisfero settentrionale, dov’è coltivata la maggior parte dei cereali del mondo”. In altre parole, gli ingredienti per una carestia di portata mondiale.

Previste inondazioni in tutto il pianeta

Un altro motivo di grave preoccupazione è l’effetto delle temperature più elevate sul livello dei mari. La maggioranza delle persone pensa che l’innalzamento del livello dei mari dipenda dallo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari, ma in effetti il livello dei mari può alzarsi di parecchio senza che il ghiaccio dei poli si sciolga minimamente. Come mai? Per effetto dell’espansione termica: lo stesso fenomeno che fa salire la colonnina di mercurio del termometro in una giornata calda. “Se ce la mettessimo tutta per rallentare la tendenza al surriscaldamento, potremmo limitare l’aumento del livello del mare a 1-2 metri, ma questo è il massimo che si possa sperare”, afferma Robert Buddemeier, scienziato del Lawrence Livermore National Laboratory.

Aumenti del livello del mare di questa entità hanno suscitato preoccupazione in tutto il mondo. “Se il livello del mare si alzasse di circa mezzo metro il 27 per cento del Bangladesh potrebbe essere inondato, causando un esodo di 25 milioni di persone”, scrive lo U.N. Chronicle. “L’Egitto potrebbe perdere il 20 per cento del suo terreno fertile, gli Stati Uniti dal 50 all’80 per cento delle terre umide dei litorali. Un aumento di quasi due metri potrebbe cancellare le 1.190 isole dell’arcipelago delle Maldive”.

Le previsioni riportate sopra sono tra quelle moderate. Considerate alcune di quelle più drammatiche che ora vengono fatte. “È l’anno 2035”, dice una di esse, “l’Olanda è sommersa. Il Bangladesh non esiste più: le piogge torrenziali e l’aumento del livello del mare hanno ucciso milioni di persone e costretto la popolazione superstite a rifugiarsi in campi profughi improvvisati in zone più elevate del Pakistan e dell’India. Nell’Europa centrale e nel Middle West americano decenni di siccità hanno trasformato terreni agricoli un tempo fertili in aridi deserti”. — Jeremy Rifkin, nel Manchester Guardian Weekly.

Il futuro riserva veramente questo al nostro pianeta?

[Riquadro a pagina 5]

Non tutti gli scienziati sono sicuri che a riscaldare il pianeta sia stato l’aumento dei gas a effetto serra. Stephen H. Schneider (del National Center for Atmospheric Research americano), esperto di modelli che simulano le condizioni climatiche della terra, avverte: “Solo perché un decennio è stato più caldo non si può dire che la colpa sia dell’effetto serra. Ma se la tendenza persiste per due decenni, la cosa diventa un po’ insolita. E se si continuano ad avere temperature record tutti gli anni, allora penso che la maggioranza degli scettici rinuncerà al suo scetticismo e si convincerà”. — Science News, volume 135, 8 aprile 1989

[Riquadro a pagina 6]

Perché è difficile fare previsioni riguardo all’effetto serra

Il clima della terra è un sistema estremamente complesso, e gli scienziati ammettono con franchezza che le loro previsioni hanno dei limiti. Ci sono fattori che potrebbero influire notevolmente sugli attuali modelli computerizzati delle future condizioni climatiche. Eccone alcuni.

SCIOGLIMENTO DELLA NEVE E DEI GHIACCI: I ghiacci e la neve riflettono dal 40 al 60 per cento dei raggi solari che arrivano. L’effetto è quello di raffreddare il pianeta. Ma poiché le temperature più alte fanno sciogliere i ghiacci e la neve, il suolo o l’acqua sottostanti, più scuri, assorbiranno più calore. Questo fatto potrebbe intensificare l’effetto serra, forse dal 10 al 20 per cento.

NUBI: Una terra più calda dovrebbe significare maggiore umidità in tutto il globo: più nubi. “L’effetto delle nubi è una delle maggiori cause di incertezza nella teoria del cambiamento del clima”, ammette V. Ramanathan dell’Università di Chicago, esperto in modelli di previsione del clima. Si pensa, tuttavia, che più nubi tenderebbero a raffreddare il pianeta essendo riflessa una maggiore quantità di energia solare.

D’altro canto, mentre le nubi respingono parte dell’energia solare, si comportano anche come una cappa intrappolando la radiazione che sale dalla superficie. Perciò è difficile prevedere quale sarà l’effetto prevalente in un mondo più caldo e più nuvoloso.

MARI: L’acqua assorbe molto bene il calore e pare che i mari possano immagazzinare abbastanza calore da ritardare di decenni la piena portata dell’effetto serra. Per gli scienziati è difficile prevedere di quanto sarà ritardata.

VULCANI: Le nubi che si formano in seguito alle eruzioni vulcaniche riscaldano la stratosfera e raffreddano la superficie terrestre in modo complicato. In generale, i vulcani tenderebbero probabilmente a ridurre l’effetto serra, ma nessuno può prevedere quando ci sarà una grande eruzione.

CICLI SOLARI: Contrariamente a quello che pensano molti, il sole non emette calore in maniera costante. La sua luminosità diminuì dello 0,1 per cento circa dal 1979 al 1984. Questo fa apparire ancor più minaccioso l’aumento della temperatura mondiale registrato in quel periodo.

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I gas responsabili dell’effetto serra

VAPORE ACQUEO: La quantità di vapore acqueo presente nell’aria dipende soprattutto dalla temperatura. L’aria calda può immagazzinare più umidità dell’aria fredda. Il vapore acqueo assorbe molto bene il calore, ma non può di per sé dar luogo all’effetto serra. Il vapore acqueo contribuisce soprattutto a intensificare gli effetti degli altri gas.

ANIDRIDE CARBONICA (CO₂): È il più diffuso tra tutti i gas che imprigionano il calore ed è essenziale a ogni forma di vita sulla terra perché le piante ne hanno bisogno per vivere. La quantità di anidride carbonica nell’atmosfera aumenta al presente dello 0,5 per cento all’anno. Può non sembrare molto, ma significa che ogni anno, come conseguenza del consumo di combustibili fossili quali carbone e petrolio, viene immessa nell’atmosfera circa una tonnellata di carbonio per ogni uomo, donna e bambino del pianeta: 5.000.000.000 di tonnellate di carbonio all’anno! Circa metà di quel carbonio viene infine utilizzato dalle piante o assorbito dal mare, ma il resto rimane nell’aria.

METANO (CH₄): È il principale componente del gas naturale. Come l’anidride carbonica, contiene carbonio. Cresce nell’atmosfera due volte più rapidamente dell’anidride carbonica, o circa l’1 per cento all’anno. C’è già nell’aria il doppio del metano che c’era prima dell’avvento dell’era industriale. Gli scienziati si preoccupano che la crescente concentrazione di metano possa rendere più difficile per l’atmosfera decomporre altri gas a effetto serra, come i famigerati CFC (clorofluorocarburi).

CFC: Questi composti chimici di lunga durata, una volta saliti nella stratosfera, contribuiscono alla distruzione dell’ozono. Ma finché si trovano negli strati bassi dell’atmosfera sono potenti gas a effetto serra. Infatti, a parità di molecole, sono circa diecimila volte più efficaci dell’anidride carbonica nell’assorbire i raggi infrarossi!

PROTOSSIDO D’AZOTO (N₂O): Quando lo usavano i dentisti, forse lo chiamavano gas esilarante, ma il suo effetto sull’atmosfera non è cosa da ridere. È un sottoprodotto del consumo di combustibili fossili ed è estremamente stabile. Una volta immesso nell’atmosfera, ci rimane in media 150 anni. In quest’arco di tempo, mentre si trova negli strati bassi dell’atmosfera, la cosiddetta troposfera, assorbe calore, ma può anche salire nella stratosfera dove contribuisce a distruggere l’ozono. La sua concentrazione cresce al presente dello 0,25 per cento all’anno.

OZONO (O₃): Per ultimo, ma non perché sia meno importante, citiamo l’ozono. Nella stratosfera l’ozono è utile perché assorbe la pericolosa radiazione ultravioletta che può causare il tumore della pelle se raggiunge la superficie terrestre. Ma negli strati più bassi dell’atmosfera, l’ozono costituisce un rischio. L’ozono è un sottoprodotto della combustione, specie nelle automobili e negli aviogetti.

[Diagramma]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

L’effetto serra: l’atmosfera della terra, come il vetro di una serra, imprigiona il calore del sole. La luce solare riscalda la terra, ma il calore che si crea — trasportato dalla radiazione infrarossa — non può facilmente uscire dall’atmosfera perché i gas responsabili dell’effetto serra bloccano la radiazione e ne rimandano indietro una parte verso la terra, contribuendo così a far riscaldare ulteriormente la superficie terrestre

Radiazione che sfugge

Radiazione infrarossa imprigionata

Gas a effetto serra

Terra