Cronache dall’antropocene.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Claudio Della Volpe

Tutti i giornali di questi giorni seguono col fiato sospeso la impari lotta fra i nani di Francoforte e la piccola Grecia battagliera di Tsipras. Le interviste di Wolfgang Schäuble*, ministro tedesco delle finanze, ribadiscono che la Grecia non è abbastanza efficiente e produttiva e che blocca la strada verso “la crescita”, il cui mantra rallegra i sogni di tutti i politici europei e mondiali; l’Italia “renzina” non si sa ancora che fine farà, ma Giorgio Squinzi, patron di Mapei e di Confindustria dichiara che non ha nulla da chiedergli; il governo Renzi, infatti, gli ha già dato tutto e anche di più; i giovani disoccupati (sono al 40%) ringraziano. La “crescita infinita”, sogno di tutti i ministri delle finanze del mondo e risultato medio di alti e bassi del mercato (e della guerra) per gli scorsi 250 anni ha d’altronde già provocato i suoi effetti e li vediamo in questo periodo (beh Schäuble della guerra ne sa qualcosa*). Infatti, sia pur con molta meno fanfara il livello medio del biossido di carbonio in atmosfera ha superato per la prima volta da 4-5 milioni di anni il valore di 400 ppm. Mi direte : “Ma non era già successo l’anno scorso?”; certo vi rispondo io era toccato al dato istantaneo e l’aveva segnalato Giorgio Nebbia (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2013/05/20/quattrocento/) ma c’è una piccola differenza adesso: questo è il livello medio. Per comprendere la differenza partiamo dai dati registrati a Mauna Loa, che rappresenta, nel mezzo del Pacifico, una stazione di riferimento per questo tipo di misure. Il grafico seguente rappresenta in rosso i dati mensili più recenti e in nero i valori medi (media mobile su sette cicli adiacenti) sui quali mi sono permesso di tirare una retta orizzontale a 400 ppm.

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Si vede bene cosa è avvenuto; nella primavera-estate 2013 il valore massimo mensile ha sfiorato ma non superato il limite; l’anno successivo come registrato da tutti gli osservatori il limite fu superato e i valori rimasero sopra la soglia per qualche mese tornando sottosoglia con il periodo autunnale dell’emisfero Nord; questa ampia variazione, che è conosciuta come il “respiro di Gaia”, dipende dal ciclo fotosintetico globale ed è la somma di due distinti cicli fotosintetici nei due emisferi. Infine nel primo quarto di quest’anno i valori sono tornati a crescere durante la primavera dell’emisfero Nord e hanno ancora una volta superato il limite; stavolta però lo stesso ha fatto la media mobile; mentre il ciclo tornerà a diminuire durante l’autunno e per breve periodo tornerà ancora una volta sottosoglia, la media mobile non tornerà MAI PIU’ sotto soglia per molti anni (secoli o millenni) e questo dipenderà da NOI, sia nel senso che le nostre attività di combustione e di agricoltura ne sono responsabili, sia nel senso che il tempo che passerà soprasoglia dipende dalle nostre azioni future in campo energetico e produttivo. Questa è certamente crescita!

I politici se ne curano poco, ma questa crescita, a differenza di quella del PIL, appare veramente inarrestabile; non è l’unica.

La popolazione mondiale è a 7.2 miliardi e continua imperterrita un’ ascesa anch’essa inarrestabile, al ritmo di oltre 70-80 milioni di nascite nette all’anno; si può stimare che metà di questo numero sia di nascite “indesiderate”, ossia che le donne se fossero padrone di se stesse eviterebbero (http://en.wikipedia.org/wiki/Unintended_pregnancy); ma purtroppo la gran maggioranza delle donne del mondo, a differenza della signora Merkel, non è padrona della propria vita. Certo ci sono anche buone notizie; durante il 2014 la quota di energie rinnovabili è cresciuta in modo notevole; se consideriamo il solo FV, per esempio, la quantità di potenza installata nel mondo è arrivata a sfiorare per il 31 dicembre scorso i 180GWp. La capacità installata delle turbine eoliche è arrivata a oltre 280GWp nella medesima data per un totale di 460GWp. Se si pensa però che la potenza primaria media necessaria è dell’ordine di 15.000GW CONTINUI, siamo ancora lontani dall’obiettivo, la strada per una energia totalmente “pulita” è ancora lunga, ma l’abbiamo intrapresa. Ovviamente le percentuali di energia effettivamente fornite sono ancora basse: si stima che solo il 20% dell’energia elettrica mondiale sia globalmente fornita da sorgenti rinnovabili prima di tutto idro (nel nostro paese abbiamo sfiorato il 40% lo scorso anno) ma l’energia elettrica è solo una parte dell’energia primaria e tale valore scenderebbe a circa il 13% del totale di primaria (dati 2008) contro l’81% di fossile e il 6 circa di nucleare (vedi Nota finale).

(si veda anche http://www.qualenergia.it/articoli/20150525-fotovoltaico-continuano-i-ribassi-da-record-6virgola1-centesimo-%24-per-kwh) Ma queste limitate buone notizie sono bilanciate da un numero notevole di altre notizie meno buone. Due recenti articoli rafforzano gli aspetti gravi della situazione climatica ed ambientale:

Ed infine la estensione dei ghiacci artici, sensibilissimo indicatore della situazione termica del pianeta, è in velocissima riduzione:

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tanto che perfino i siti che si interessano di economia parlano di un “problema Artico” (http://www.businessinsider.com/arctic-sea-ice-grows-but-still-shrinking-2014-9?IR=T), l’Artico è diventato un problema perchè le variazioni climatiche indotte possono avere effetti tragici sulla produzione agricola mondiale.

La scoperta del secolo! La natura biofisica dell’economia mondiale, nascosta da un secolo di “magnifiche sorti e progressive”, ridiviene manifesta con la forza dei fatti: il picco del petrolio, il ciclo fuori controllo di azoto e fosforo e le modifiche climatiche da gas serra rivelano la debolezza della scimmia nuda, della sua arretrata e preistorica organizzazione sociale.

Parafrasando il celebre monologo di Roy Batty (interpretato da un magistrale attore anche lui arianissimo, Rutger Hauer (in effetti è olandese)) in Blade Runner

antrpocene5“I’ve seen things you people wouldn’t believe,

methane molecules on fire off the shoulder of Baltic sea, I watched the clathrates in the dark near the bottom of the Siberian Ocean. All those moments will be lost in time, like Arctic tears in rain. Time to die. »**

Note

  • *Wolfgang Schäuble è stato presidente della CDU; dopo aver ammesso in televisione di aver ricevuto una donazione (non registrata) al partito di 100.000 marchi da parte del controverso commerciante di armi Karlheinz Schreiber si dimise; ma dopo aver lasciato la guida alla sempre verde signora Merkel (laureata in Fisica e con un dottorato in meccanica quantistica) è tornato in sella alla sua fida sedia a rotelle (sulla quale è confinato dopo che un pazzo lo ha ferito gravemente) alla guida dell’economia tedesca e, tramite quella, dell’economia europea; tutto per la sua gloria e per il nostro sollazzo.
  • ** il testo è stato parafrasato dall’autore di questo articolo ispirandosi a un post di Ugo Bardi http://ugobardi.blogspot.it/2015/05/le-lacrime-dellartico.html
  • Nota sui valori statistici; le cifre che ho riportato si trovano nelle voci di Wikipedia; tuttavia i dati BP sono più pessimistici; per il 2013 riportano meno del 9% di energia primaria da rinnovabili totali;
  • mentre scrivo: http://www.nature.com/news/big-compromises-needed-to-meet-carbon-emissions-goal-1.17622?WT.mc_id=TWT_NatureNews

Mi manca l’aria! Come varia l’ossigeno in atmosfera?

a cura di C. Della Volpe

Si è molto parlato in queste settimane del problema del superamento del limite di 400ppm per il biossido di carbonio in atmosfera, uno dei gas serra che normalmente consentono al nostro pianeta di avere una temperatura accettabile per la vita, ma che negli ultimi due secoli ha teso ad aumentare in modo veloce e fortemente connesso al nostro crescente uso dei combustibili fossili; 400ppmv è un valore mai raggiunto negli ultimi 5 milioni di anni e forse più.

L’argomento è ben presente nella letteratura scientifica ed è stato trattato ripetutamente su C&I e anche in questo blog; tuttavia proprio in questo blog un lettore ha fatto notare un secondo, ma meno conosciuto aspetto del problema, ossia la concomitante riduzione della concentrazione di ossigeno che sta avvenendo in atmosfera.

Dobbiamo preoccuparci?

Lo vedremo in questo post.

Cominciamo a dire che misurare esattamente la concentrazione di ossigeno in atmosfera è una bella sfida; si tratta di un gas presente in elevata concentrazione, cosi’ elevata, il 21% circa, ossia ben 209476ppmv da rendere difficile avere delle misure con elevata accuratezza;  non solo, è anche difficile ripeterle in diversi posti nel mondo con la medesima affidabilità; la scelta dei siti di misura è determinante.

fig1aria

Come si vede in cartina essi sono stati scelti per le misure dei gas atmosferici con l’obbiettivo dichiarato di eliminare il più possibile i risultati del tutto assurdi ottenibili in assenza di accortezze di campionamento adeguate e che vengono sfruttate da neghisti di ogni sorta, purtroppo anche nostri colleghi.*

Tutti conoscono la storia di Charles David Keeling,fig2aria

che è stato il primo a sviluppare una tecnica spettrofotometrica[1] per la misura del biossido di carbonio in atmosfera e che ha reso famosa la stazione di Mauna Loa, ottenendo una serie di dati che ha messo il mondo sull’avviso del problema costituito dall’aumento della concentrazione di questo gas serra. Molti meno conoscono la storia di suo figlio Ralph, fig3ariache è stato il primo a misurare la concentrazione esatta dell’ossigeno.

Entrambi hanno lavorato presso la prestigiosa Scripp Institution of Oceanography.

La tesi di dottorato di Ralph[Harvard 1988, vedi note]costituisce il punto di partenza; applicando un metodo interferometrico, basato sulla misura della refrattività relativa dell’aria secca, egli riuscì a misurare per la prima volta con grande precisione e ripetibilità la concentrazione dell’ossigeno atmosferico (errore<0.00005%). Si aprì a questo punto la possibilità di seguire contemporaneamente e con grande precisione la storia e il destino di tutti i principali agenti del dramma atmosferico in corso.

In effetti vedremo che la misura dell’ossigeno ci consente di verificare poi il comportamento della CO2.

I risultati delle misure di Ralph sono disponibili dal 1989 e sono mostrati per esempio nel grafico seguente:fig4aria

Come vedete essi non sono espressi in ppmv, ma in un’altra unità di misura denominata per meg; la conoscete? Il problema è il seguente: come si fa ad esprimere in modo esatto la variazione di concentrazione di una miscela di gas in cui alcuni componenti sono abbondanti ed altri molto meno?

L’uso delle proporzioni di abbondanza in volume (in pratica la frazione molare) per il biossido di carbonio nasce dalla comodità di poter considerare l’esempio seguente: prendiamo un milione di molecole di aria nella giusta proporzione ed aggiungiamo una sola molecola di CO2 (o una  micromole su una mole); cosa avviene? La sua abbondanza iniziale, poniamo sia quella attuale, sarà di 400ppmv, e diventa di 401/1000001ppmv, che significa: 0.000400999, quindi vi è una esatta corrispondenza fra il numero e quello che abbiamo fatto. Ma ripetiamo adesso il medesimo processo per l’ossigeno; siamo a 209500 e passiamo a 209501, quindi avremo209501/1000001: 0.20950079, in pratica la variazione sarà di poco meno di 0.8ppmv; il risultato è poco intuitivo, la variazione di un ppm viene parzialmente riassorbita dall’aumento totale. Allora si preferisce in questo caso fare una cosa diversa, misurare la variazione di concentrazione dell’ossigeno rispetto ad un gas di riferimento, che sarà l’azoto per due motivi: perchè più abbondante (780820ppmV) e perchè la sua variazione è praticamente trascurabile (al momento).

Misureremo allora una grandezza che ci ricorda quella usata per le variazioni degli isotopi, che vivono spesso condizioni analoghe, piccole variazioni su grandi valori, cioè la variazione dell’abbondanza di un campione rispetto a quella di un riferimento:

fig5ariaQuesto valore viene poi moltiplicato per 106 e l’unità risultante chiamata per meg; dato che l’abbondanza dell’ossigeno è 0.2095 allora la corrispondenza fra ppmv e per meg sarà 1/0.2095=4.77, quindi 4.77 per meg sono un ppmv, in questo esempio. Il riferimento della misura saranno gas raccolti allo scopo; nel caso di Keeling sei grandi cilindri di gas purissimo raccolti in una certa epoca in uno dei siti indicati nella mappa precedente (Cape Grim in Tasmania).fig6aria

Come si vede dal grafico precedente i dati mostrano una riduzione continua media con una oscillazione che segue un ben preciso ciclo stagionale, l’esatto simmetrico di quel che avviene per la CO2, in cui il ciclo delle stagioni si somma ad una continua crescita (mostrato qui a fianco per il medesimo periodo del grafico dell’ossigeno).

Ma come mai i valori dell’ossigeno mostrano una continua riduzione media e questo dato indica un rischio per il nostro pianeta?

Cominciamo col dire che il passato della Terra ha visto grandissime variazioni nella abbondanza di ossigeno; tutti noi sappiamo che l’atmosfera della Terra primordiale era riducente, ricca di ammoniaca, metano, acqua; l’ossigeno vi fa capolino solo a partire da poco più di 2 miliardi di anni ad opera di alcuni tipi particolari di batteri ed alghe; solo negli ultimi 600 milioni di anni l’ossigeno assurge al ruolo di attore principale della vita; da prodotto di scarto di alcuni organismi a dominatore dell’atmosfera del pianeta, anche attraverso la formazione di quello strato di ozono che ci consente la difesa dalle pericolose radiazioni UV!

In un numero speciale di Geochimica et Cosmochimica Acta[2], Robert Berner che la ha studiata per decenni ci racconta la storia dell’ossigeno negli ultimi 600 My, come rappresentata nel grafico seguente (le tre curve dipendono dalla possibile variazione di alcuni dei parametri del modello Geocarbsulf usato per il calcolo):

fig7aria

Come vedete si tratta di una storia complessa, che ha visto anche concentrazioni molto più alte di quelle attuali, fino al 35% che hanno consentito per esempio l’esistenza di insetti mostruosi ed hanno obbligato le piante ad una struttura che resistesse meglio a più frequenti incendi.

Esperimenti di laboratorio hanno confermato che in presenza di legno “vivo” e quindi con una umidità tipica della foresta è possibile avere percentuali di ossigeno fino al 35% senza innesco spontaneo di autocombustione. (RA Wildman, Burning of forest materials under late Paleozoic high atmospheric oxygen levels, Geology doi: 10.1130/G20255.1 v. 32 no. 5 p. 457-460, 2004)

Tuttavia si vede anche che la concentrazione più frequente nella storia del nostro pianeta è stata proprio quella attuale di circa il 21%.

Questa riduzione in corso deve preoccuparci?

No, ci risponde già nel 1970 la rivista Science con un articolo intitolato (1970: Vol. 168 no. 3939 pp. 1537-1538 DOI: 10.1126/science.168.3939.1537) Man’s Oxygen Reserves ad opera di W.S. Broecker, che ci spiega che la riduzione in corso verosimilmente dovuta proprio alla nostra azione di massiccia utilizzazione di combustibili fossili non potrebbe variare la concentrazione dell’ossigeno per più del 2% seppure li usassimo tutti, e questa concentrazione corrisponde ad un innalzamento in quota di meno di 200 metri; inoltre la variazione in corso è comunque molto piccola perchè seppure esprimibile in circa il doppio di quella relativa della CO2 (parliamo quindi di circa -4ppmv all’anno) si diluisce nella enorme abbondanza di ossigeno dell’atmosfera: quasi 210000ppmv: i combustibili fossili finirebbero molto prima dell’ossigeno.

Notiamo inoltre la corrispondenza e le oscillazioni che sono in esatta controfase: quando l’ossigeno raggiunge il suo massimo relativo fra la primavera e l’estate di ogni anno, il biossido di carbonio raggiunge il suo minimo; quei grafici ci mostrano il respiro di Gaia, come James Lovelock chiama il sistema Terra.

fig8aria(da   ref. [3] )

Ma se le cose stanno così allora a cosa serve una misura cosi’ precisa come quella sviluppata da Ralph Keeling e gli altri metodi sempre più precisi sviluppati in anni recenti?

La questione è che parlare di “ciclo del carbonio”, e in genere di ciclo di un elemento, è falsante. Non esistono “cicli”, ma esistono sistemi complessi e retroazionati in cui numerosi depositi di ciascun elemento di diversissima grandezza si scambiano flussi con velocità diverse e quindi agendo su scale temporali e di dimensione diverse; solo con enorme semplificazione si può scegliere un sottoinsieme di tale sistema e chiamarlo ciclo.

Nel caso del “ciclo del carbonio”, che coinvolge il biossido di carbonio, individuare i flussi  e i depositi e separare i contributi dei diversi attori, per esempio il contributo del carbonio liberato in atmosfera per azione dell’uomo, è molto difficile. Eppure solo così è possibile capire cosa sta succedendo al bilancio complessivo del carbonio.

Si possono effettuare delle tediose e complicate valutazioni dei flussi dei singoli settori produttivi o processi e sommarli. Oppure ci sono metodi “indiretti”: ci sono due metodi principali basati entrambi su delicate misure di tipo chimico-fisico: i rapporti isotopici fra 12C e 13C e la misura della variazione della concentrazione di ossigeno.

Le reazioni che coinvolgono il carbonio si svolgono più velocemente per l’isotopo 12C  e questo vale sia per la fotosintesi, che impoverisce l’aria di questo isotopo nel ciclo annuale, che per le combustioni, che invece la arricchiscono sul lungo periodo. Il rapporto 13C /12C quindi è un buon indicatore di questi processi se si tiene conto che gli scambi fra oceano ed atmosfera lo lasciano quasi invariato.

Per quanto riguarda l’ossigeno invece i suoi rapporti stechiometrici con la CO2 sono sostanzialmente fissi durante le combustioni, la respirazione e la fotosintesi; al contrario la sua dissoluzione in oceano è governata da un criterio del tutto diverso: non c’è alcun rapporto fra le due cose se si eccettua il fatto che le loro solubilità sono estremamente diverse (l’ossigeno si scioglie 15 volte di meno); a questo punto si può dire che il principale contributore a modifiche dell’ossigeno sono i flussi di anidride carbonica dalla biosfera non dall’oceano.

Usando questi criteri si possono separare i vari flussi su diverse scale di tempo ottenendo risultati come quello mostrato in figura:fig9aria

(dalla tesi di dottorato di P. Sturm, Università di Berna, pag. 13, 2005 : Atmospheric Oxygen and Associated Tracers from Flask Sampling and Continuous Measurements: Tools for Studying the Global Carbon Cycle)

Notiamo di passaggio che anche l’ossigeno subisce un processo di arricchimento isotopico, il famoso effetto Dole [Dole, Malcolm (1936). “The Relative Atomic Weight of Oxygen in Water and in Air”. Journal of Chemical Physics 4 (4): 268–275. doi:10.1063/1.1749834], a causa del fatto che la reazione di respirazione di piante ed animali favorisce l’isotopo più leggero 16O, arricchendo l’atmosfera nell’isotopo più pesante 18O, anche se anche qui ci sono vari controeffetti dovuti ai vari flussi di ossigeno: evaporazione dell’acqua dal mare, fotosintesi, etc.

Ultima notazione, la variazione della concentrazione dei gas componenti l’atmosfera porta come conseguenza che il peso molecolare medio della miscela varia: l’incremento percentuale della CO2 ha modificato il peso molecolare medio dell’aria, perché la CO2 pesa più della media degli altri gas. Il peso è cresciuto rispetto a quello riportato nella maggior parte dei libri, ma non è facile misurarlo esattamente, perché la variazione è sulla seconda decimale (per la precisione 28,98 rispetto a 28,96). Questo è un altro effetto dell’incremento della CO2 atmosferica; le percentuali riportate in questa pagina sono errate rispetto a quelle più aggiornate di UIGI o di Wikipedia. Se fate una piccola ricerca, vedrete che è vero per molte altre pagine web e di libri: riportano ancora una concentrazione pre-industriale di CO2, generalmente indicata come 0,03% invece dello 0,040%, con conseguenti variazioni anche delle altre. La cosiddetta aria standard, che è una miscela definita attorno al 1976, per calcoli dei più diversi tipi e che all’epoca corrispondeva alla composizione media dell’aria atmosferica secca e pura, non corrisponde più ai parametri dell’atmosfera attuale.

fig10ariavedi anche http://www.climalteranti.it/2011/01/13/qualche-approfondimento-sul-ciclo-del-carbonio/

Note

*si pensi alla difesa dei dati mostrati nel grafico che segue e raccolti nell’aria di varie città europee, da parte di un notissimo professore di UniMo

fig11ariache li ha difesi perfino su C&I di qualche anno fa, ma gli fu risposto adeguatamente[C&I, 9 (2009) 132-134  Lo sforzo del chimico-fisico].

Per approfondire:

[1]C. D. Keeling Tellus, 12,2 1960, The concentration and isotopic abundance of carbon dioxide in the atmosphere.

-Justin Gillis (December 21, 2010). “A Scientist, His Work and a Climate Reckoning”. The New York Times. Retrieved December 22, 2010.

-Harris, DC (2010). “Charles David Keeling and the story of atmospheric CO2 measurements”. Analytical chemistry 82 (19): 7865–70. doi:10.1021/ac1001492. PMID 20536268.

http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_David_Keeling#cite_note-NYT01-4

http://stsimonsislandgaguys.blogspot.it/2011/05/charles-david-keeling.html

http://www.sio.ucsd.edu/Profile/rkeeling

-le principali pubblicazioni di Ralph Keeling si possono scaricare liberamente da : http://bluemoon.ucsd.edu/ralphpubs_1988-1995.html

[2]Geochimica et Cosmochimica Acta, 70, 23, 5653–5664

A Special Issue Dedicated to Robert A. Berner

GEOCARBSULF: A combined model for Phanerozoic atmospheric O2 and CO2

-[3]Keeling, R., and S. Shertz (1992), Seasonal and interannual variations in atmospheric oxygen and implications for the global carbon cycle, Nature, 358, 723􏱊727

http://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen_cycle

Quattrocento

a cura di Giorgio Nebbia, nebbia@quipo.it

Uno studio dell’Agenzia Europea per l’Ambiente, con sede a Copenhagen, apparso nei primi mesi del 2013, ha analizzato le emissioni nell’atmosfera dei gas responsabili dell’”effetto serra” (anidride carbonica, metano e altri gas che fanno peggiorare il clima planetario) nei vari paesi europei, ed ha concluso con una apparentemente buona notizia: l’Italia nel 2011 ha rispettato il “protocollo di Kyoto”[1], l’accordo internazionale firmato nel 1997 che impegna a diminuire le emissioni di “gas serra” ad un valore inferiore a quello del 1990.

kiotoitalia

roadmapitaliaLa diminuzione dei gas inquinanti provenienti dai tubi di scappamento delle automobili, dagli impianti di riscaldamento domestico, dalle centrali termoelettriche, dalle industrie e dalla stessa agricoltura deriva, in parte, dalla crisi economica, dalla chiusura delle fabbriche e dai minori consumi nazionali. Peraltro, anche con questa lieve diminuzione rispetto agli anni precedenti, la quantità di gas inquinanti immessa nell’atmosfera in Italia è ancora grandissima: circa 500 milioni di tonnellate all’anno; ogni anno, cioè, ogni italiano inquina l’atmosfera con una quantità di gas che è circa 150 volte il suo peso.

zeroimpronta

L’effetto negativo sul clima, l’aumento delle tempeste improvvise, della siccità, degli incendi boschivi, delle alluvioni, in Italia e nelle varie parti del mondo, dipende non tanto dalle emissioni annue, ma dalla quantità totale di “gas serra” presenti nell’atmosfera. Dipende, insomma, dalla concentrazione dei “gas serra” espressa in “parti per milione in volume” (ppmv).

L’atmosfera, nel suo complesso, contiene circa 5 milioni di miliardi di tonnellate di gas; le attività economiche umane basate sulla combustione di carbone, petrolio, gas naturale, immettono nell’atmosfera ogni anno oltre 30 miliardi di tonnellate di CO2. Fortunatamente non tutte restano nell’atmosfera: le piogge e la neve trascinano circa la metà di questi “gas serra” dall’atmosfera sulle terre emerse e negli oceani. Anche se questo continuo lavaggio dell’atmosfera fa però progressivamente aumentare l’acidità dell’acqua dei mari e degli oceani rendendola ogni anno più aggressiva nei confronti del carbonato di calcio che compone le conchiglie e i rivestimenti protettivi di molti animali marini e le isole coralline.

Comunque, nonostante le piogge e la neve, la massa di CO2, di origine umana, che si aggiunge ogni anno all’atmosfera del pianeta è di circa 15 miliardi di tonnellate. Per misurare l’effettiva variazione della concentrazione della CO2  nell’atmosfera bisogna tenere conto del peso specifico di ciascuno dei gas in gioco: una tonnellata di gas dell’atmosfera ha un volume di circa 750 metri cubi e una tonnellata di anidride carbonica ha un volume di circa 500 metri cubi, al livello del mare e alla temperatura media della Terra, cioè nelle condizioni in cui viene misurata la concentrazione, in ppmv, dell’anidride carbonica nella stazione di riferimento di Mauna Loa, nelle isole Hawaii. I dati di tale stazione confermano quanto si deduce dai precedenti numeri:

(15 x 109 x 0,75)/(5 x 1015 x 0,75) = 2 x 10-6

che cioè la concentrazione del principale “gas serra” nell’atmosfera sta aumentando di circa 2 ppmv all’anno: ogni anno di più, senza freno.

E qui arriva una cattiva notizia; la concentrazione di anidride carbonica CO2 è già arrivata, proprio in questi giorni, al valore di 400 ppm, un numero che preoccupa molto se si pensa che nel 1960, mezzo secolo fa, era di appena 315 ppm e che è in continuo aumento [2].

maunaloa

dati da mauna loa

dati da mauna loa

E’ l’aumento di tale concentrazione che influenza la quantità di radiazione solare che viene trattenuta nell’atmosfera terrestre e provoca il lento ma inesorabile aumento della temperatura media del pianeta (circa 15 gradi Celsius), la causa delle anomalie del clima.

Il processo è non solo irreversibile, ma destinato a far sentire sempre più i suoi effetti perché i grandi paesi inquinatori, come la Cina, l’India, gli stessi Stati Uniti, pur spaventati dalle conseguenze del peggioramento del clima, che si traduce in perdite monetarie di centinaia di miliardi di euro all’anno, non sono disposti a limitare i consumi di combustibili fossili. Che fare ?

Se ne sentono di tutti i colori, dalla proposta di filtrare e seppellire sotto terra l’anidride carbonica che esce dai camini, alle automobili elettriche che non inquinano le città, ma inquinano nelle centrali che producono elettricità. La vera speranza starebbe nell’uso di energia da fonti che non emettono nell’atmosfera i “gas serra”: il Sole o il vento che peraltro stentano a decollare a livello planetario e che difficilmente riusciranno a sostituire i combustibili fossili. Ogni tanto qualcuno propone la resurrezione dell’energia nucleare che produce elettricità senza “gas serra”, ma con disastrosi sottoprodotti radioattivi inquinanti.

Nessuno ha una ricetta convincente. Ed ecco che, dopo la “sostenibilità”, è stata inventata la “resilienza” o adattamento: le stagioni saranno sempre più bizzarre e imprevedibili ? Adottiamo coltivazioni adatte a climi più aridi, alziamo gli argini dei fiumi, allontaniamoci dalle coste, in vista dell’aumento del livello dei mari per la progressiva fusione dei ghiacciai. Tanto per evitare di affrontare le vere cause della crisi ambientale e climatica. Le quali affondano le loro radici in una limitata conoscenza dei, e attenzione ai, grandi cicli ecologi che si svolgono nel nostro pianeta e degli effetti che le attività umane hanno su tali cicli (vedi post precedente)

Le azioni che consentono di soddisfare, mediante alimenti, merci, mezzi di trasporto, le necessità di sette miliardi di terrestri inevitabilmente impoveriscono la fertilità dei suoli agricoli e le riserve di minerali e di combustibili; i successivi processi di produzione e di consumo irreversibilmente alterano la composizione chimica dell’aria, delle acque. dei suoli. Per rallentare tali alterazioni, che poi ci ricadono addosso sotto forma di anomalie nelle estati e negli inverni, di avanzata dei deserti e di tempeste improvvise, occorre chiedersi che cosa è veramente necessario, quali consumi sono essenziali o sono puri e semplici sprechi, indotti dalle raffinate arti della pubblicità.

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Ovviamente non basta che ce lo chiediamo noi, come singoli cittadini, non basta che ne parliamo come docenti: occorre chiedere ai governanti di considerare che l’aumento della temperatura terrestre a causa dell’effetto serra, nel nome di un apparente vantaggio economico (di alcuni) provoca costi (monetari) e dolori in molti altri terrestri ed è una reazione a catena le cui conseguenze negative ricadranno ogni anno sia su altri abitanti del pianeta sia su quelli che verranno in futuro sulla Terra. Ricordando, come diceva il saggio capo Sioux, che riceviamo la Terra in eredità dai nostri genitori e che ai nostri figli lasciamo l’eredità dei nostri errori.

capoindiano

[1] (si veda EEA Report    No 6/2012 Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2012 – Tracking progress towards Kyoto and 2020 targets e http://www.fondazionesvilupposostenibile.org/f/Documenti/Dossier_Kyoto_2013.pdf)

[2] uptodatemaunaloa