Un gas serra si definisce come un qualunque composto gassoso con capacità di assorbimento delle radiazioni infrarosse. Questi composti intrappolano i raggi dello spettro infrarosso, e trattengono all’interno dell’atmosfera il calore da essi prodotto. Sono quindi responsabili del cosiddetto effetto serra, una delle principali cause del riscaldamento globale.
L’aumento dei gas serra, rappresenta uno degli elementi più determinanti per spiegare i cambiamenti climatici in corso. Parliamo infatti della principale emergenza che il genere umano sta affrontando in questo decennio.
Radiazioni solari ed effetto serra
Il concetto di riscaldamento globale non è di certo una novità. le basi di questo fenomeno scientifico, infatti, erano già note nel 1896 come sottolineano gli studi di Svante Arrhenius, fisico e chimico svedese, Premio Nobel per la chimica nel 1903. In una sua pubblicazione sul Philosophical Magazine and Journal of Science infatti, lo studioso quantificava già gli effetti negativi dell’anidride carbonica.
Ma vediamo di capire un po’ di più il concetto di effetto serra:
Il sole inonda la Terra con un quantitativo ingente di radiazioni. Queste 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 30% delle radiazioni solari che entrano nell’atmosfera terrestre viene riflettuto nello spazio dalle nuvole, dal ghiaccio e da altre superfici riflettenti. Il restante 70%, 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 si disperdono 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 15 gradi centigradi.
Lo scambio di energia entrante e uscente è proprio definito “effetto serra”, in quanto replica ciò che si verifica all’interno dei vivai. I raggi ultravioletti in entrata, passano infatti facilmente attraverso il vetro della struttura dove crescono le piante ( in questo caso la nostra atmosfera). Successivamente vengono assorbiti da tutto ciò che sta all’interno (nel nostro caso specifico, gli oceani, il terreno e l’atmosfera). Le radiazioni infrarosse che vengono restituite, sono naturalmente più deboli. Per loro quindi diventa difficoltoso oltrepassare il vetro per uscire, soprattutto se questo presenta più “strati“. Di conseguenza, non posso che rimanere intrappolate all’interno, riscaldando l’atmosfera
Perchè i gas serra contribuiscono al surriscaldamento globale?
I composti che all’interno dell’atmosfera assorbono le radiazioni infrarosse, sono prima di tutto i “gas serra”. Definizione calzante, in quanto sono i maggiori responsabili dello sviluppo dell’omonimo effetto. I principali 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, questo non assorbe le radiazioni infrarosse. Anche se l’effetto serra viene da alcuni considerato un processo da sempre presente, e dalle dimensioni normali, si possono dimostrare facilmente una serie di fallacie in questo ragionamento. A esempio, si può sottolineare come nell’ultimo secolo sia aumentata drasticamente la quantità di gas che lo generano. Il principale evento responsabile di questo aumento, è la Rivoluzione Industriale. Il processo di modernizzazione tecnologica che ha più contribuito all’aumento di anidride carbonica nell’atmosfera.
I gas fluorurati (gas con una componente di fluoro) invece, si identificano principalmente con 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 in concentrazioni molto basse, questi composti gassosi intrappolano il calore in modo molto efficiente e contribuendo efficacemente al riscaldamento globale. Tra questi si possono certamente includere anche i clorofluorocarburi (CFC). Questi composti gassosi venivano in passato impiegati negli impianti di refrigerazione, tuttavia oggi sono banditi in seguito ad un accordo internazionale.
Tre fattori principali determinano il grado con 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 di due di questi fattori. La sua abbondanza all’interno dell’atmosfera, e il prolungato tempo di permanenza (migliaia di anni). Un altro esempio è rappresentato dal metano, il cui grado di assorbimento delle radiazioni è ventuno volte più elevato quello dell’anidride carbonica. Ciò lo rende un potente gas serra, nonostante il relativamente breve tempo di permanenza in atmosfera (dieci anni circa).
I gas serra: le fonti
Alcuni gas serra, come il metano, generano attraverso le pratiche agricole. Altri composti, come l’anidride carbonica, sono emessi dai processi naturali (pensiamo alla respirazione cellulare). La fonte primaria di emissione, sono però i 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 infatti gli alberi vengono tagliati (al fine di produrre energia termica o altri beni) rilasciano carbonio. L’elemento è naturalmente presente, in quanto derivante dal processo di fotosintesi. Ogni anno, la deforestazione provoca il rilascio di quasi un miliardo di tonnellate di carbonio nell’atmosfera. Ripiantare alberi, 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 azzerare la quantità di CO2 che si scarica 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.