L‘effetto serra è un processo che si verifica quando i gas nell’atmosfera terrestre intrappolano il calore del sole rendendo la Terra molto più calda di quanto sarebbe senza atmosfera.
L’effetto serra è uno degli elementi che rendono la Terra un luogo confortevole in cui vivere.
Come funziona l’effetto serra?
Come possiamo aspettarci dal nome, l’effetto serra funziona… come una serra! Una serra è un edificio con pareti e tetto in vetro.
Le serre vengono utilizzate per coltivare piante, come pomodori e fiori tropicali.
Una serra rimane calda all’interno, anche durante l’inverno. Durante il giorno, la luce del sole entra nella serra e riscalda le piante e l’aria all’interno. Di notte fuori fa più freddo, ma all’interno la serra rimane abbastanza calda. Questo perché le pareti di vetro della serra intrappolano il calore del sole.
L’effetto serra funziona più o meno allo stesso modo sulla Terra: i gas nell’atmosfera, come l’anidride carbonica, intrappolano il calore in modo simile al tetto di vetro di una serra.
Questi gas che intrappolano il calore sono chiamati gas serra.
Durante il giorno, il sole splende attraverso l’atmosfera e la superficie terrestre si riscalda alla luce del sole.
Di notte, la superficie terrestre si raffredda, rilasciando calore nell’aria,ma parte del calore viene intrappolato dai gas serra presenti nell’atmosfera.
Questo è ciò che mantiene la nostra Terra calda e accogliente in media a 14°C.
Che impatto hanno gli esseri umani sull’effetto serra?
Le attività umane stanno modificando l’effetto serra naturale della Terra.
La combustione di combustibili fossili come carbone e petrolio immette più anidride carbonica nella nostra atmosfera.
La NASA ha osservato un aumento della quantità di anidride carbonica e di altri gas serra nella nostra atmosfera.4
Una quantità eccessiva di questi gas serra può far sì che l’atmosfera terrestre intrappoli sempre più calore e che quindi la Terra si riscaldi.
Quali gas causano l’effetto serra?
Il contributo che un gas serra dà all’effetto serra dipende da quanto calore assorbe, quanto reirradia e quanto si trova nell’atmosfera.
In ordine decrescente, i gas che contribuiscono maggiormente all’effetto serra terrestre sono:
- vapore acqueo (H2O)
- anidride carbonica (CO2)
- protossido di azoto (N2O)
- metano (CH4)
- ozono (O3)
In termini di quantità di calore che questi gas possono assorbire e re-irradiare (noto come potenziale di riscaldamento globale o GWP), il CH4 è 23 volte più efficace e l’N2O è 296 volte più efficace della CO2. Tuttavia, nell’atmosfera terrestre c’è molta più CO2 che CH4 o N2O.
Non tutto il gas serra che emettiamo nell’atmosfera rimane lì per un tempo indefinito.
Ad esempio, la quantità di CO2 nell’atmosfera e la quantità di CO2 disciolta nelle acque superficiali degli oceani rimangono in equilibrio, perché l’aria e l’acqua si mescolano bene sulla superficie del mare.
Quando aggiungiamo più CO2 all’atmosfera, una parte di essa si dissolve negli oceani.
Gas serra antropogenici
Dall’inizio della Rivoluzione Industriale a metà del XVIII secolo, le attività umane hanno aumentato notevolmente le concentrazioni di gas serra nell’atmosfera.
Di conseguenza, le concentrazioni atmosferiche misurate di CO2 sono molte volte superiori ai livelli preindustriali.
Principali fonti di gas serra causati dall’uomo
Bruciare combustibili fossili
I livelli di anidride carbonica sono sostanzialmente più alti ora che in qualsiasi momento degli ultimi 750.000 anni.
La combustione di combustibili fossili ha elevato i livelli di CO2 da una concentrazione atmosferica di circa 280 parti per milione (ppm) in epoca preindustriale a oltre 400 ppm nel 2018. Si tratta di un aumento del 40% dall’inizio della rivoluzione industriale.
Le concentrazioni di CO2 stanno aumentando a un ritmo di circa 2-3 ppm/anno e si prevede che supereranno le 900 ppm entro la fine del 21° secolo.
Se continua così, insieme all’aumento delle emissioni di CH4 e di altri gas serra, entro il 2100 la temperatura superficiale media globale potrebbe aumentare fino a 4,8°C rispetto ai livelli preindustriali.
Di conseguenza, alcuni scienziati suggeriscono di limitare le concentrazioni per mantenere il cambiamento di temperatura al di sotto di +2°C.
Ciò includerebbe tagli sostanziali alle emissioni di gas serra di origine antropica entro la metà del 21° secolo attraverso cambiamenti su larga scala nei sistemi energetici e nell’uso del territorio.
Agricoltura, silvicoltura e altri usi del territorio
L’agricoltura, la deforestazione e altri cambiamenti nell’uso del territorio rappresentano un quarto delle emissioni nette di gas serra di origine antropica.
Secondo un rapporto delle Nazioni Unite, il bestiame ne è responsabile per circa il 14,5%.
Le principali fonti di emissioni sono:
- produzione e lavorazione di mangimi (45%)
- emissioni di gas serra durante la digestione delle mucche (39%)
- decomposizione del letame (10%)
- il resto è attribuibile alla lavorazione e al trasporto dei prodotti animali.
Concentrazioni più elevate di CH4 atmosferico sono causate anche da cambiamenti nell’uso del territorio e delle zone umide, perdite di gasdotti ed emissioni in discarica. L’uso di fertilizzanti può anche portare a concentrazioni più elevate di N2O.
Produzione di cemento
La produzione del cemento immette CO2 nell’atmosfera quando il carbonato di calcio viene riscaldato, producendo calce e CO2.
Le stime variano, ma è ampiamente accettato che l’industria del cemento produca tra il 5 e l’8% delle emissioni globali di CO2 di origine antropica, di cui il 50% è prodotto dal processo chimico stesso e il 40% dalla combustione del carburante per alimentare tale processo. La quantità di CO2 emessa dall’industria del cemento è superiore a 900 kg di CO2 per ogni 1000 kg di cemento prodotto.
Aerosol
Gli aerosol sono piccole particelle sospese nell’atmosfera che possono essere prodotte quando bruciamo combustibili fossili. Altre fonti antropiche di aerosol includono l’inquinamento provocato dalle automobili e dalle fabbriche, i clorofluorocarburi (CFC) utilizzati nei sistemi di refrigerazione e i CFC e gli halon utilizzati nei sistemi antincendio e nei processi produttivi. Gli aerosol possono anche essere prodotti naturalmente da una serie di processi naturali, ad es. incendi boschivi, eruzioni vulcaniche e isoprene emessi dalle piante.
Sappiamo che i gas serra forniscono un effetto di riscaldamento sulla superficie terrestre, ma l’inquinamento da aerosol nell’atmosfera può contrastare questo effetto di riscaldamento. Ad esempio, gli aerosol di solfato derivanti dalla combustione di combustibili fossili esercitano un’influenza di raffreddamento riducendo la quantità di luce solare che raggiunge la Terra.
Gli aerosol hanno anche un impatto dannoso sulla salute umana e influenzano altri aspetti del sistema climatico, come le precipitazioni.
Cosa riduce l’effetto serra sulla Terra?
- Proprio come una serra di vetro, anche la serra della Terra è piena di piante.
Le piante possono aiutare a bilanciare l’effetto serra sulla Terra. Tutte le piante, dagli alberi giganti al minuscolo fitoplancton nell’oceano, assorbono anidride carbonica ed emettono ossigeno.
- L’oceano assorbe anche molta anidride carbonica in eccesso presente nell’aria. Sfortunatamente, l’aumento dell’anidride carbonica nell’oceano modifica l’acqua, rendendola più acida (acidificazione degli oceani).
Un’acqua più acida può essere dannosa per molte creature oceaniche, come alcuni molluschi e coralli. Anche il riscaldamento degli oceani, dovuto ai troppi gas serra nell’atmosfera, può essere dannoso per questi organismi: le acque più calde sono una delle principali cause dello sbiancamento dei coralli.
