Le difficoltà che dobbiamo fronteggiare al giorno d’oggi riguardanti il surriscaldamento globale ed i cambiamenti climatici risiedono principalmente nell’aumento dei gas serra all’interno dell’atmosfera del nostro Pianeta. Un gas serra è definito come un qualunque composto gassoso che ha la capacità di assorbire le radiazioni infrarosse, intrappolandole e trattenendo all’interno dell’atmosfera il calore da esse prodotto. Questi gas sono responsabili del cosiddetto effetto serra, una delle principali cause del surriscaldamento globale.
Radiazioni solari ed effetto serra
Il surriscaldamento globale non è di certo una novità: le basi di questo fenomeno scientifico, infatti, erano già state gettate nel 1896 da Svante Arrhenius, un fisico e chimico svedese, vincitore del Premio Nobel per la chimica nel 1903. Una sua pubblicazione nel Philosophical Magazine and Journal of Science è stata la prima in cui venivano quantificati gli effetti negativi dell’anidride carbonica.
Il sole bombarda la Terra con un quantitativo ingente di radiazioni che colpiscono l’atmosfera sotto forma di luce visibile, raggi ultravioletti (o raggi UV), raggi infrarossi (o IR) e altre tipologie di radiazioni invisibili all’occhio umano. Secondo la NASA, il trenta percento delle radiazioni solari che entrano nell’atmosfera terrestre viene riflettuto nello spazio dalle nuvole, dal ghiaccio e da altre superfici riflettenti. Il restante settanta percento, invece, viene assorbito dagli oceani, dal terreno e dalla stessa atmosfera. Riscaldandosi con le radiazioni che giungono a loro, gli oceani, il terreno e l’atmosfera rilasciano calore sotto forma di radiazioni infrarosse, che vengono spedite nello spazio. Sempre secondo gli studi effettuati dalla NASA, l’equilibrio tra radiazioni in entrata e in uscita mantiene la temperatura media globale attorno ai quindici gradi centigradi. Lo scambio di energia entrante e uscente è proprio definito “effetto serra”, in quanto replica a livello globale ciò che si verifica in una comune serra. I raggi ultravioletti in entrata passano facilmente attraverso il vetro della serra (la nostra atmosfera) e vengono assorbiti dalle piante e dalle altre superfici presenti all’interno (gli oceani, il terreno e l’atmosfera). Le radiazioni infrarosse che vengono emanate dalle superfici interne sono più deboli: per loro diventa difficoltoso oltrepassare il vetro e uscire dalla serra. Rimangono quindi intrappolate al suo interno, riscaldandola.
Perchè i gas serra contribuiscono al surriscaldamento globale?
I gas che all’interno dell’atmosfera assorbono le radiazioni infrarosse sono definiti “gas serra”, proprio in quanto maggiori responsabili dello sviluppo dell’omonimo effetto. I principali gas che li compongono sono il vapore acqueo (H2O), il diossido di carbonio (CO2, più conosciuto come anidride carbonica), il metano (CH4) e l’ossido di diazoto (N2O). Sebbene l’ossigeno sia il secondo gas più abbondante del nostro Pianeta, non assorbe le radiazioni infrarosse. Anche se l’effetto serra viene da alcuni considerato come un processo naturale da sempre esistito, si può dimostrare facilmente come nell’ultimo secolo sia aumentata drasticamente la quantità di gas che ne permettono lo sviluppo. Il principale responsabile di tutto questo è la Rivoluzione Industriale, che ha provocato l’aumento di anidride carbonica nell’atmosfera.
I gas fluorurati (gas ai quali è stato aggiunto del fluoro), comprendenti gli idrofluorocarburi, i perfluorocarburi e l’esafluoruro di zolfo, vengono prodotti durante i processi industriali e sono anch’essi annoverati tra i gas serra. Sebbene siano presenti con una concentrazione molto bassa, questi composti gassosi intrappolano il calore in modo molto efficiente e possiedono un elevato potenziale di riscaldamento globale. Tra questi si possono certamente includere anche i clorofluorocarburi, conosciuti maggiormente come gas CFC, che venivano impiegati negli impianti di refrigeramento ma che oggi sono banditi in seguito ad un accordo internazionale.
Tre fattori principali determinano il grado in cui i gas serra influenzano il surriscaldamento globale:
- abbondanza nell’atmosfera
- tempo di permanenza nell’atmosfera
- potenziale di riscaldamento globale
Il diossido di carbonio, per esempio, ha un impatto significativo sul surriscaldamento globale proprio a causa della sua abbondanza all’interno dell’atmosfera e al lungo tempo – migliaia di anni – in cui vi rimane. Il grado di assorbimento delle radiazioni del metano è ventuno volte più elevato quello dell’anidride carbonica, rendendolo anch’esso un potente gas serra, sebbene rimanga nell’atmosfera solo per circa dieci anni.
I gas serra: le fonti
Alcuni gas serra, come il metano, vengono prodotti attraverso le pratiche agricole; altri, come l’anidride carbonica, sono emessi dai processi naturali di respirazione e soprattutto dall’impiego dei combustibili fossili come il carbone, il petrolio e il gas naturale. Un altro processo che causa il rilascio consistente di CO2 è la deforestazione. Quando gli alberi vengono tagliati al fine di produrre altri beni o calore rilasciano il carbonio che è stato depositato al loro interno in seguito al processo di fotosintesi. Ogni anno, la deforestazione provoca il rilascio di quasi un miliardo di tonnellate di carbonio nell’atmosfera. Ripiantare aiuta a ridurre la formazione di diossido di carbonio nell’atmosfera, in quanto i vegetali lo assorbono e lo immagazzinano al loro interno. Va comunque precisato che le foreste non possono ridurre interamente la quantità di CO2 che viene immessa nell’atmosfera in seguito all’utilizzo di combustibili fossili. Ridurre il loro consumo, quindi, rimane fondamentale per migliorare lo stato di salute del nostro Pianeta. Tutto ciò è dimostrato dai dati: a livello mondiale, dalla Rivoluzione Industriale alla fine del primo decennio degli anni 2000 la quantità di anidride carbonica prodotta è aumentata del 38%, mentre quella del metano del 148%. La maggior parte di questo aumento si è verificata nel corso degli ultimi cinquant’anni. Il surriscaldamento globale al quale stiamo assistendo compromette la circolazione atmosferica e impatta negativamente sulle perturbazioni, fondamentali per l’equilibrio climatico globale. Se questi gas continueranno ad essere emessi senza sosta, si potrà assistere alla formazione di fenomeni indesiderati sulla superficie del nostro Pianeta (innalzamento del livello del mare, estinzione di piante e animali e molti altri).
Come contrastare i gas serra?
La strada che ci viene indicata dalle energie rinnovabili e green è sicuramente quella giusta da intraprendere. Il progresso tecnologico ha permesso lo sviluppo di nuovi strumenti per produrre energia in modo eco-sostenibile. Installare un impianto fotovoltaico sul tetto della propria abitazione o della propria azienda, per esempio, può risultare una scelta vincente, sia per le nostre tasche, sia per l’ambiente. Sfruttare la presenza di fenomeni e di elementi come il sole, il vento e l’acqua ci consentirà di ridurre il consumo di combustibili fossili e, di conseguenza, di immettere sempre meno CO2 nell’atmosfera.