Cambiamenti climatici e riscaldamento globale

Con il termine “Cambiamenti climatici”, come usato dalla Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici (UNFCCC), si intende ogni cambiamento del clima che sia direttamente o indirettamente attribuito all’attività umana che altera la composizione dell’atmosfera globale e che è addizionale alla variabilità naturale del clima osservata su un periodo di tempo confrontabile (IPCC, 2007).

Il cambiamento climatico innescato dalle attività  antropiche  viene chiamato “riscaldamento globale”. Infatti, a causa dell’aumento delle concentrazioni dei cosiddetti gas ad effetto serra (che influenzano cioè il bilancio radiativo del pianeta Terra) il sistema climatico terrestre si sta scaldando in tutti i suoi comparti; l’effetto serra di per sé è un fenomeno naturale, positivo per la vita sulla Terra, ma aumentato dalle attività umane, in particolare a partire dalla cosiddetta rivoluzione industriale. L’aumento delle temperature ha comportato atmosfera e mari più caldi, diminuzione delle precipitazioni nevose e scioglimento dei ghiacciai con conseguente aumento dei livelli del mare.

Le attuali concentrazioni atmosferiche dei maggiori gas a effetto serra, CO2, CH4 e N2O, sono aumentate del 40% rispetto ai livelli dell’era preindustriale. Rispettivamente le concentrazioni atmosferiche di questi tre gas, nel 2011, erano 391 ppm, 1803 ppb e 324 ppb, superando i livelli storici di circa 40%, 150%, e 20%.

In particolare, come sintetizzato nell’immagine seguente, le concentrazioni di CO2 nelle due stazioni di riferimento, Mauna Loa e Polo Sud, sono aumentate da circa 310 ppm nel 1958  a 380 ppm nel 2010.

Sono stati osservati cambiamenti nel sistema climatico che coinvolgono:

  • anomalie della temperatura della superficie terrestre, con un incremento fino a 2,5°C, e incremento della temperatura della troposfera;

  • Dal 1950 ad oggi, è stato osservato un aumento nella frequenza degli eventi negli eventi climatici estremi quali ondate di calore, precipitazioni intense o estreme e aumento del numero di giorni e notti calde.

  • A causa di cambiamenti nel ciclo del carbonio, gli oceani e le acque superficiali sono interessati da fenomeni di acidificazione, con un aumento della concentrazione degli ioni idrogeno pari al 26%. Infatti, si stima che il 30% delle emissioni di gas a effetto serra siano assorbite dalle acque superficiali. Nella figura sopra, è mostrato chiaramente con la curva blu l’aumento delle concentrazioni di CO2 e del pH con la curva verde nelle acque oceaniche nel periodo 1990 – 2010.

  • il riscaldamento delle acque oceaniche superficiali e profonde, con un gradiente pari a 0,11 °C per decade nel periodo 1971-2010. Infatti, si stima che circa il 60% dell’aumento netto di energia (sotto forma di calore) del sistema climatico sia accumulato nell’oceano superficiale (0 – 700 m) e il 30% nell’oceano profondo.

  • i ghiacciai di tutto il mondo sono interessati da scioglimenti. In particolare, la Groenlandia e dell’Antartide perdono circa rispettivamente 215 Gt/anno e 147 Gt/anno di ghiaccio.

  • i livelli del mare sono aumentati di 19 cm nel periodo 1901 – 2010.

 

Sono stati sviluppati numerosi modelli climatici per prevedere gli effetti dell’aumento delle concentrazioni dei gas a effetto serra sul sistema climatico. I risultati di tali modelli sono messi a confronto con le banche dati storici (con particolare riferimento al periodo 1850 – 1900), da cui emerge che il clima e le sue componenti continueranno a riscaldarsi, considerando un trend di crescita delle emissioni di GHG. Le previsioni dei modelli climatici possono essere sintetizzati come segue:

  • la temperatura globale superficiale è destinata ad aumentare da 1,5°C a 2°C nel 21° secolo;

  • la risposta del ciclo dell’acqua sarà eterogenea, con una estremizzazione degli eventi piovosi e siccitosi;

  • i livelli del mare,nel peggiore dei casi, potranno crescere di 0,22 – 0,38 m nel periodo 2046 – 2065 e 0,45 a 0,82 m nel periodo 2081 – 2100: Contestualmente, il riscaldamento degli oceani coinvolgerà le profondità influenzando la circolazione oceanica globale;

  • i ghiacci artici si scioglieranno, la copertura nevosa dell’emisfero settentrionale diminuirà, i volumi dei ghiacciai di tutto il pianeta diminuirà.

 

Le emissioni di GHG determineranno nel 21 secolo un aumento della temperatura globale media. Gli effetti di questi gas sul clima perdurerebbero per secoli anche se si interrompessero le emissioni.