Ambasciata d Italia in Svezia Ufficio Scientifico

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1 Ambasciata d Italia in Svezia Ufficio Scientifico I CAMBIAMENTI CLIMATICI IN ARTICO E GLI SHORT-LIVED CLIMATE FORCERS (SLCF) A cura di Zaira Ambu, Ufficio Scientifico dell Ambasciata d Italia in Svezia Tutor: Piero Mazzinghi, Addetto Scientifico

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3 INTRODUZIONE...5 IL RISCALDAMENTO GLOBALE...7 I CAMBIAMENTI CLIMATICI IN ARTICO I SETTORI PRINCIPALMENTE COLPITI DAI CAMBIAMENTI CLIMATICI IN ARTICO FORESTE FAUNA PESCA ACQUACOLTURA TRASPORTO MARITTIMO E ACCESSIBILITÀ ALLE RISORSE NATURALI GLI SHORT-LIVED CLIMATE FORCERS (SLCF) BLACK CARBON (BC) BLACK CARBON IN ARTICO METANO METANO IN ARTICO: IL PERMAFROST E LA COSIDDETTA BOMBA METANO IL CONSIGLIO ARTICO, PROGETTI IN ATTO E OBIETTIVI PER LA RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI SLCF LA SVEZIA E L ARTICO CLIMA E AMBIENTE LO SVILUPPO ECONOMICO IN ARTICO DIMENSIONE UMANA BIBLIOGRAFIA

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5 Introduzione Da quando, nel 2011, la Svezia ha assunto la presidenza del Consiglio Artico, il suo governo ha dedicato particolare attenzione ai cambiamenti climatici in Artico conseguenti al riscaldamento globale. Il riscaldamento in questa zona sta, infatti, avvenendo con una velocità doppia rispetto al resto del globo, determinando lo scioglimento dei ghiacci e del permafrost. Questi fattori avranno ripercussioni sulle condizioni ambientali, economiche e culturali, non solo nell area artica ma anche nel resto del mondo. Le cause di queste più rapide variazioni climatiche in Artico sono diverse e complesse, ma fra queste, il governo svedese ha attribuito particolare importanza ai cosiddetti Short Lived Climate Forcers (SLCF), che sono stati quindi posti al centro di molte attività di ricerca e di monitoraggio, nonché dell attività politica svedese, non solo in ambito artico. Fra le iniziative recenti, dopo la COP-17 di Durban il ministro dell ambiente svedese, Lena Ek, di concerto con il Segretario di Stato degli Stati Uniti, Hillary Clinton, ha avviato un progetto per la riduzione delle emissioni di Metano, Ozono troposferico e Black Carbon (BC), i tre principali SLCF. All iniziativa, sotto gli auspici dell United Nations Environment Programme (UNEP) hanno per ora aderito Canada, Messico, Bangladesh e Ghana 1. L iniziativa, descritta in un recente documento del Ministero dell Ambiente svedese 2, è stata discussa lo scorso 23 aprile in una riunione internazionale tenutasi in parallelo alla Conferenza Stockholm+40 dedicata allo sviluppo sostenibile 3. Secondo l UNEP una riduzione degli SLCF porterebbe a una riduzione della temperatura di circa mezzo grado a livello globale, ed ancora maggiore in Artico, oltre ad evitare di 2,4 milioni di morti ogni anno per l'inquinamento dell'aria. Gli SLCF, infatti, pur essendo presenti in atmosfera con concentrazioni più basse e con vita più breve rispetto all Anidride Carbonica (CO 2 ), il gas che costituisce la causa principale dell effetto serra, contribuiscono comunque in modo considerevole al riscaldamento globale, oltre ad essere pericolosi per la salute umana. Le misure che la Svezia propone a livello nazionale riguardano la riduzione delle emissioni di black carbon derivati dalla combustione del legno e dai motori diesel, sia dei veicoli sia dei motori industriali. A livello internazionale invece un importanza primaria è attribuita alla riduzione delle emissioni delle navi, che, con la sempre maggiore apertura delle rotte artiche, porteranno questi inquinanti sempre più vicini alla zona più sensibile alla loro azione. Questo lavoro vuole quindi fornire una guida concisa, ma completa, alle principali problematiche dovute al riscaldamento globale e in particolare il ruolo fondamentale svolto ment 3 5

6 dall incremento degli SLCF in Artico, tenendo in forte considerazione l importanza che è stata attribuita dalla comunità scientifica e dalla presidenza svedese ma anche l interesse crescente dimostrato dal governo Italiano ad entrare a far parte come osservatore permanente del Consiglio Artico. L Artico è, infatti, un importante riserva naturale di materie prime quali: legno, petrolio, gas naturali, risorse ittiche etc, le quali sono fondamentali per l economia dei paesi dell area, ma non solo; basti pensare ai diritti di sfruttamento dei giacimenti nel mare di Barents detenuti dall ENI. Queste risorse sono attualmente difficili da raggiungere, ma a seguito dello scioglimento dei ghiacci, saranno più accessibili e quindi soggette a una maggiore attività di sfruttamento. Considerando i buoni rapporti tra i due paesi in campo scientifico e tecnologico, in virtù della dichiarazione d intenti firmata di Ministri della Ricerca dei due paesi nel marzo 2009, e dei progetti in corso in base all Accordo Bilaterale di Cooperazione Scientifica, la ricerca italiana potrebbe quindi apportare un contributo fondamentale per la salvaguardia e il monitoraggio dell Artico, ma anche per fornire una adeguata contropartita al nostro ingresso nel Consiglio Artico. 6

7 Il Riscaldamento Globale Al fine di comprendere al meglio le problematiche trattate in questo lavoro, è importante dare una definizione di cosa s intende per riscaldamento globale e quali effetti ha sull ambiente. Il riscaldamento globale o global warming è l aumento, nel tempo, della temperatura media dell atmosfera terrestre e degli oceani dovuto all incremento della concentrazione dei gas ad effetto serra in atmosfera. Questi gas, infatti, sono trasparenti alla radiazione solare, mentre assorbono l emissione infrarossa della terra, intrappolandone il calore 4, esattamente come le pareti di vetro di una serra (Fig. 1 5 ). Il clima sulla terra è quindi fortemente influenzato dal bilancio radiativo dell atmosfera, il quale a sua volta dipende dalla radiazione solare in ingresso, dall abbondanza in atmosfera dei gas in traccia radiativamente attivi (detti gas serra, o Green House Gases, GHG), dalle nuvole e dall aerosol. L aumento delle concentrazioni dei gas serra (Anidride Carbonica (CO 2 ), Metano (CH 4 ), Clorofluorocarburi (CFC), Protossido di Azoto (N 2 O), Ozono troposferico (O 3 ) etc...) osservato nell atmosfera in tempi recenti, è dovuto principalmente alle attività umane, che in seguito alla Rivoluzione Industriale ne hanno incrementato le emissioni 6 (Fig. 2 7 ). Fig. 1: Schema del riscaldamento globale dovuto ai gas serra. Fig. 2 Principali gas serra e loro fonti antropiche. 4 Schiffer R. Unninayar A. S., The detection of Climate Change due to the Enhanced green House Effect. GEDEX atmospheric temperature workshop, Columbia, MD (United States) 9-11 July. National Aeronautics and Space Administration, Washington, DC, pp:1 60. Watson R.T. et al., Summary for policymakers: scientific-technical analyses of impacts, adaptations, and mitigation of climate change. Climate Change Impacts, Adaptations and Mitigation of Climate Change: Scientific- Technical Analyses. Contribution of Working Group II to the Second Assessment Report of the IPCC, University Press, Cambridge, pp Watson R.T., Rodhe H., Oeschger H., Siegenthaler U., Greenhouse Gases and Aerosol, in Scientific Assessment of Climate Change. Intergovernal Panel on Climate Change, Working Group 1, WMO, UNEP, pp Suliman M., Greenhouse Effect and Its Impact on Africa. Institute for African Alternatives, London, ISBN record number , pp

8 Rowlands et al., (2012) hanno recentemente dimostrato come le previsioni sul riscaldamento globale prodotte dall IPCC Fourth Assessment Report (2008) abbiano sottovalutato la reale portata dell incremento della temperatura superficiale. Tenendo, infatti, in considerazione l aumento di temperatura media verificato dal 1961 al 1990, l aumento previsto per il 2050 risulterà fra 1.4 e 3 gradi 8 (Fig. 3, Fig ), con la possibilità quindi di andare ben oltre all aumento di 2 gradi, ritenuto il massimo tollerabile senza conseguenze disastrose. Ad una tale variazione corrisponderanno cambiamenti sostanziali in diversi aspetti ecosistemici globali quali: la circolazione atmosferica e oceanica (Fig ); la dinamica delle precipitazioni (Fig ); il tasso di crescita del livello del mare (Fig. 6. e Fig ); Tali cambiamenti avranno degli effetti devastanti per le comunità costiere, per diverse specie della flora e della fauna, per le fonti d acqua e per la salute dell uomo 13. Fig. 3 Aumento della temperatura previsto tra il 2041 e il 2060 considerando il caso in cui vi sia una risposta più bassa al riscaldamento ( t 2050: 1.4 K). Fig. 3.1 Aumento della temperatura previsto tra il 2041 e il 2060 considerando il caso in cui vi sia una risposta alta al riscaldamento ( t 2050: 3 K). 8 Rowlands Daniel J. et al., Broad Range of 2050 Warming From an Observationally Constrained Large Climate Model Ensemble, Nature Geoscience, vol. 5 doi /NGE01430, pp Walsh J.E. et al., Global Climate Model Performance over Alaska and Greenland. Journal of Climate, vol. 21 pp Joy Susan Hassol, ACIA Impacts of a Warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press ISBN , pp 1-139, 11 Joy Susan Hassol, ACIA Impacts of a Warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press ISBN , pp 1-139, 12 Pachauri R.K and Reisinger Core write team, IPCC, Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. pp 1-104; 13 Houghton J. T. et al., IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change 2001: The scientific basis, pp 1-873, 8

9 Fig.4 Schema della Circolazione Oceanica, che potrebbe subire dei cambiamenti a seguito del riscaldamento in Artico. Lo scioglimento dei ghiacci e delle coperture nevose comporterebbe un maggiore apporto di acque dolci che andrebbero così a ridurre la salinità delle acque oceaniche del Nord Atlantico, con forti ripercussioni a livello globale; Fig. 5 Variazioni delle precipitazioni previste dallo SWIPA (2011), per il periodo estivo e quello invernale dal 2070 al L ammontare delle precipitazioni è espresso in cm al mese e sarà di 1-2 cm per stagione. Fig. 6 Aumento medio del livello del mare osservato dal 1992 al Fig. 6.1 Proiezioni dell IPCC sull aumento del livello del mare per il 2100, previsto dai 10 ai 90 cm, ma possibile una ulteriore impennata nel lungo periodo. 9

10 I cambiamenti climatici in Artico Gli effetti del riscaldamento globale in Artico sono oggetto d intensi studi, in quanto questa zona risulta essere più sensibile alle variazioni di temperatura rispetto alle altre aree del globo. Dai dati raccolti negli ultimi 100 anni è infatti emerso che nelle regioni artiche l incremento della temperatura è pari al doppio di quello verificatosi, nello stesso arco di tempo, nel resto del mondo 14 (Fig ). Il report Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2011 ha infatti previsto che il riscaldamento in Artico comporterà, nel periodo autunnale e invernale del 2080, un aumento delle temperature artiche dai 3 C ai 6 C 16. La ragione principale per cui il processo di riscaldamento è più rapido ed efficiente in Artico risiede nello scioglimento dei ghiacci. Questo processo, dovuto all effetto serra, riduce a sua volta l Effetto Albedo 17, ossia la capacità che hanno i ghiacci e le superfici innevate di riflettere i raggi solari rimandandoli nello spazio(fig ). L effetto Albedo è un processo fondamentale per mantenere la temperatura in Artico più bassa rispetto a quelle delle basse latitudini, poiché i terreni scoperti e le acque superficiali assorbono una maggiore quantità d energia solare. Da quando è stato possibile monitorare la superficie coperta dai ghiacci e il loro arretramento mediante misure satellitari (dal 1979) si è evidenziata un anticipazione nei tempi di scioglimento dei ghiacci primaverili della Groenlandia, con conseguente prolungamento della stagione di scioglimento dei ghiacci 19, fra cui spicca il forte arretramento dei ghiacci del 2007, quando vi fu una completa apertura del Passaggio a Nord-Ovest che fu quindi totalmente accessibile al transito delle navi 20. Per quel che riguarda i ghiacci estivi, dal 1979 a oggi la loro estensione si è ridotta del 40% e secondo i dati raccolti dallo SWIPA (2011) entro anni si verificherà il loro totale scioglimento con conseguente ulteriore assorbimento dell energia solare ad opera della superficie. L eccessiva energia assorbita è poi rilasciata in autunno determinando il sovra 15 Walsh J.E. et al., Global Climate Model Performance over Alaska and Greenland. Journal of Climate, vol. 21: Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2009: Climate Change and the Cryosphere, ISBN Albedo: la frazione di luce o, più in generale, di radiazione incidente che viene riflessa in tutte le direzioni. 18 Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Update on Selected Climate Issues of Concern. Observation, short-lived climate forces, Arctic carbon Cycle and predictive Capability, AMAP, Oslo, pp Quinn P.K., et al., Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Technical Report No. 4. The Impact of Black Carbon on Arctic Climate. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo. 72 pp.isbn , 20 NSIDC, Arctic sea ice shatters all previous record lows. National Snow and Ice Data Center, Arctic Sea Ice News, 1 October

11 riscaldamento della bassa atmosfera 21 (Fig. 9, Fig ). La riduzione dei ghiacci 23 è una problematica che ha ovviamente una notevole rilevanza a livello locale, ma non solo. Lo scioglimento dei ghiacci terrestri della Groenlandia è, infatti, la principale causa dell aumento del livello del mare, dell apporto di acque dolci nell oceano, fondamentali per la circolazione oceanica e anche del rilascio di gas serra, come il Metano dovuto allo scioglimento del permafrost. Fig. 8 Effetto Albedo in Artico, riflessione dei raggi solari ad opera dei ghiacci. Fig. 9 Proiezioni sulla riduzione dei ghiacci marini nel mese di settembre. Col passare dei decenni i ghiacci Artici si ritireranno sempre di più verso il centro dell Oceano Artico. Fig. 10 Scioglimento stagionale dei ghiacci terrestri in Groenlandia (dati satellitari a partire dal 1979). 21 Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA), Oslo 2011: Climate Change and the Cryosphere, ISBN Arctic Monitoring and Assessment Programme, 2011, pp available as pdf at National Snow and Ice Data Center, Arctic Sea Ice News and Analysis. (NSIDC), Weather and feedbacks lead to third-lowest extent. National Snow and Ice Data Center, Arctic Sea Ice News and Analysis. 22 Joy Susan Hassol, ACIA Impacts of a Warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press ISBN , pp 1-139, 23 I ghiacci sono di due tipologie: marini e terrestri. I ghiacci che ricoprono parte della superficie terrestre sono definiti ghiacci terrestri e dal loro scioglimento dipende l aumento del livello del mare, mentre i ghiacci che ricoprono parte degli oceani sono definiti ghiacci marini e il loro scioglimento non influisce sull aumento del livello del mare. 11

12 I settori principalmente colpiti dai cambiamenti climatici in Artico L economia in Artico si basa sullo sfruttamento delle risorse naturali come petrolio, metano, gas, pesca e altre risorse faunistiche, alcune delle quali fondamentali per la sopravvivenza delle popolazioni indigene che abitano questi territori. La vulnerabilità di questi importanti settori è fonte di forte preoccupazione per le nazioni del Consiglio Artico che a tal proposito hanno incaricato l ACIA (Arctic Climate Impact Assessment) di occuparsi del loro monitoraggio in modo da evidenziare le problematiche principali e i cambiamenti in atto. Tra i settori individuati dall ACIA, i principali sono: Foreste; Fauna; Pesca; Acquacoltura; Trasporto marittimo e accessibilità alle risorse naturali. Foreste Le foreste dell emisfero nord sono estremamente importanti in quanto 3 delle 4 regioni con la più estesa copertura boschiva esistente al mondo sono la Russia, il Canada e gli Stati Uniti. Le foreste e i boschi delle nazioni artiche costituiscono il 31% delle foreste mondiali e le foreste naturali della Siberia centrale e orientale e del nordovest dell America sono le più estese del pianeta. Secondo l ACIA (2004), le foreste boreali (il 17 % della superficie terrestre) tenderanno a spostarsi sempre più verso il nord e saranno sostituite da altre tipologie di vegetazione provenienti dal sud, oppure si andranno a costituire dei nuovi ecosistemi completamente diversi. Per paesi come Svezia, Finlandia e Canada le foreste boreali hanno un ruolo fondamentale dal punto di vista economico, perchè sono sfruttate per la produzione di legname e rappresentano il 10-30% del valore delle loro esportazioni. Queste foreste sono inoltre implicate nel ciclo dell acqua e sono il rifugio naturale di diverse specie sia di uccelli sia di mammiferi come Caribù e Alci, i quali a loro volta costituiscono un supporto indispensabile per l economia locale. Le foreste boreali stanno già subendo gli effetti del riscaldamento, tra i quali: la riduzione nel tasso di crescita degli alberi per alcune specie in alcuni siti, mentre per altre viceversa si è registrato un incremento; 12

13 l aumento degli incendi boschivi, duplicati negli ultimi 30 anni, e dei quali è previsto un aumento dell 80% nei prossimi 100 anni; lo scioglimento del permafrost, che dà origine alla formazione di nuove aree umide con conseguente sfaldamento del terreno e la caduta degli alberi. Un altro settore che sarà influenzato dalla riduzione delle aree boschive è l agricoltura. La riduzione delle aree forestali e i cambiamenti climatici potrebbero, infatti, verso la fine di questo secolo, avvantaggiare l agricoltura rispetto alla selvicoltura anche nelle aree nordiche. Fauna Molte specie animali artiche, come orsi polari, foche, renne, caribù e molte specie ittiche sono indispensabili, non solo dal punto di vista ecologico, ma anche culturale ed economico in quanto fonti principali di sostentamento per le popolazioni artiche. I cambiamenti climatici in atto in Artico, vanno a modificare l ambiente naturale in cui questi animali vivono, influenzando così anche la sopravvivenza delle popolazioni artiche. Gli orsi polari sono al vertice della catena trofica e devono la loro sopravvivenza alla presenza dei ghiacci che usano come rifugio nel periodo invernale e come base per gli spostamenti nel periodo di caccia. In mancanza d interventi tempestivi, alla fine di questo secolo i ghiacci estivi scompariranno del tutto determinando la loro estinzione. Alcuni cambiamenti sono già stati registrati nelle Baie di Judson e James in Canada dal 1981 al 1998, dove c è stata una riduzione nelle nascite di cuccioli del 15 %. L elevata mortalità dei cuccioli dipende sia dalle loro condizioni di salute (molti nascono deboli e di piccole dimensioni) sia dalle lunghe trasferte a nuoto cui sono costretti per la ricerca di cibo, a causa dello scioglimento dei ghiacci primaverili. I cuccioli, infatti, non sono in grado di nuotare per così lunghe distanze. Le foche sono cacciate sia dall uomo sia dagli orsi e sono quindi importantissime nella catena trofica artica. Ad esempio per gli Inuit la foca dagli anelli è l unica fonte di nutrimento presente in tutte le stagioni, ma la loro sopravvivenza dipende dai ghiacci, dove partoriscono e allevano i loro piccoli. Con la riduzione dei ghiacci estivi, le foche, infatti, saranno costrette ad allevare i piccoli sul terreno scoperto, esponendoli così a maggiori pericoli. Inoltre anche l abbondanza delle popolazioni ittiche (fondamentale fonte di sostentamento per le foche) è influenzata dal riscaldamento in Artico, che determina variazioni nelle temperature del Mar Glaciale Artico. I Caribù, le Renne e le Alci, fin dall antichità, sono per le popolazioni artiche un indispensabile fonte di: sostentamento, materie prime per la costruzione degli alloggi, alcuni attrezzi e altri beni di prima necessità. Essi dipendono per la loro sopravvivenza dalla Tundra che a causa del riscaldamento tenderà a spostarsi verso il nord, riducendo così la tradizionale area di questa tipologia di vegetazione e 13

14 anche la sua capacità produttiva. L aumento dell alternanza fra cicli di gelo e disgelo e fra cicli di gelo e pioggia renderanno inoltre ancora più difficile la ricerca del cibo e l allevamento dei piccoli. Lo scioglimento dei ghiacci e delle coperture nevose favorisce anche le attività predatorie sulle popolazioni da parte di linci e lupi e, come sottolineato dal Presidente del Parlamento Sami 24, anche degli orsi bruni. Infatti, per via dello scioglimento prematuro dei ghiacci, gli orsi hanno ridotto il loro periodo di letargo, anticipando quello di caccia. Questo fenomeno crea non pochi problemi ai Sami che devono proteggere le popolazioni di renne già stremate dalla mancanza di cibo. Il presidente del parlamento Sami ha inoltre sottolineato come lo scioglimento del permafrost comporti un incremento delle zone umide, habitat ideale per diverse specie di zanzare, che stanno invadendo numerose aree artiche e favorendo la diffusione di malattie nella popolazione Sami e negli allevamenti. Pesca La pesca è un attività vitale per l economia della regione artica ma è anche una risorsa essenziale a livello globale. Fare previsioni su quelle che saranno le sue condizioni future, è molto difficile. Infatti, la popolazione ittica subisce l influenza di diversi fattori come le condizioni climatiche, le dinamiche dell ecosistema e le decisioni politiche riguardo al suo sfruttamento o alla sua protezione, ed i cambiamenti potrebbero favorire la presenza di alcune specie a discapito di altre, con conseguenze ancora sconosciute. Un esempio di cambiamento climatico positivo è quello che è avvenuto tra il 1922 e il 1924 nell Ovest della Groenlandia in cui un abbondante popolazione di merluzzi si era trasferita in quella zona, diventando la principale fonte economica. Un esempio negativo è invece quello relativo, sempre nell Ovest della Groenlandia, alla riduzione della popolazione di gamberetti nordici, che essendo alla base della dieta dei merluzzi, ne influenza la crescita. Inoltre, desta preoccupazione anche la possibilità che lo scioglimento dei ghiacci provochi un incremento della pesca di frodo anche in quelle aree che fino ad ora sono state sempre irraggiungibili dai pescherecci. 24 Incontro con il Presidente del Parlamento Sami, Stefan Mikaelsson, 24 Febbraio 2012, presso l Ambasciata d Italia a Stoccolma. 14

15 Acquacoltura È un settore molto importante per l economia dei paesi artici. Ad esempio, la Norvegia è il più grande produttore di salmone atlantico al mondo, con una produzione totale che nel 2007 era intorno ai tonnellate 25. L aumento della temperatura potrebbe essere superiore a quello tollerato dalle specie allevate e determinare l incremento di malattie e di fioriture algali tossiche. Le strutture adibite all acquacoltura in futuro potrebbero essere costrette a migrare più a nord e anche la qualità del pesce allevato potrebbe subire delle variazioni, in quanto i cambiamenti climatici andrebbero a ledere le popolazioni di pesce selvatico che sono alla base della dieta di quelli allevati. Trasporto marittimo e accessibilità alle risorse naturali Lo scioglimento dei ghiacci marini renderà più accessibile al traffico marittimo i margini del Bacino Artico, determinando un prolungamento della stagione di navigazione nel Mare del nord che dovrebbe aumentare dagli attuali giorni per anno a 150 giorni nel Inoltre i rompighiaccio si faranno strada più facilmente tra le calotte di ghiaccio assottigliate aprendo così nuove rotte. L apertura di nuove rotte marittime e il prolungamento della stagione di navigazione potrebbero avere importanti implicazioni sia per i trasporti sia per l accesso alle risorse naturali. In particolare si andrebbero a creare dei contenziosi sulla sovranità della navigazione, sullo sfruttamento delle risorse presenti nei fondali marini, sulla sicurezza e il salvataggio in mare 26. Un esempio d incremento delle attività di navigazione è il recupero del porto russo nella zona di Murmansk, a seguito dello stanziamento, da parte della Federal Agency Port (Rosmorport), di 20 milioni di euro. Il bando per le gare di appalto è già stato lanciato e i vincitori saranno annunciati nel mese di Aprile di quest anno. Il porto sarà utilizzato soprattutto per il traffico di passeggeri verso gli insediamenti della Baia di Kola e le città lungo la costa del Mare di Barents. I lavori dovranno essere terminati entro il 2016, anno del centesimo anniversario della città, e il porto oltre ad essere una zona balneare, dovrà essere in grado di garantire l attracco di navi da crociera, del rompighiaccio Lenin e del sottomarino K Tra le risorse naturali presenti nei fondali marini artici, il petrolio è sicuramente una delle principali e più importanti fonti di sviluppo economico Joy Susan Hassol, ACIA Impacts of a Warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press ISBN , pp 1-139,

16 L Artico produce miliardi di metri cubi di petrolio e gas che corrispondono a un decimo del petrolio e a un quarto del gas mondiale. Di questi l 80% e il 99%, rispettivamente, di petrolio e di gas prodotti provengono dalla Russia. Molti giacimenti di queste risorse sono ancora ignoti e per il futuro è previsto un incremento delle attività estrattive a seguito di nuove campagne esplorative di ricerca in Groenlandia, Islanda e le Isole di Faroe, che saranno favorite dallo scioglimento dei ghiacci. Le attività estrattive in area Artica pongono però seri problemi ambientali: la fuoriuscita di petrolio ad elevate latitudini e con acque fredde provoca infatti danni molto maggiori e che perdurano per più tempo di quanto avviene in acque calde o temperate. Recenti studi del laboratorio del National Marine Fisheries Service (Juneau, Alaska), effettuati nello stretto di Prince William Sound, dove nel 1989 la petroliera Exxon Valdez, a seguito di un incidente, riversò in mare 42 milioni di litri di petrolio, hanno evidenziato, dopo ben 14 anni, la persistenza di macchie di petrolio e l incapacità della fauna del luogo di riprendersi dall incidente, causando problemi cronici che per alcune specie si protrarranno anche negli anni a venire 28. Un esempio invece d incidente petrolifero, avvenuto a basse latitudini e in acque più calde, è quello dell esplosione della piattaforma petrolifera Deepwater Horizon della BP (British Petroleum) che ha riversato, nell Aprile 2010, circa 200 milioni di galloni di petrolio. I rilevamenti satellitari eseguiti dalla GeoPlatform del governo federale, hanno evidenziato come già nell agosto 2010 vi era una notevole riduzione delle quantità di petrolio presenti nella superficie, le quali si sono ridotte fino a scomparire 29. Le attività estrattive non coinvolgono però solo il mare ma anche la terra ferma. I tubi che trasportano gas e petrolio attraversano, infatti, interi territori ed è quindi importante non sottovalutare le possibilità d incidenti dovuti alle fuoriuscite di petrolio anche sulla terra ferma. Nel 1994, 52 km di tubi nella Repubblica di Komi in Russia si ruppero in 23 punti rilasciando più di tonnellate di petrolio, le quali contaminarono in un solo evento circa 3 chilometri quadrati di territorio e molti km del fiume Kolva. Successivi studi hanno dimostrato che la vegetazione si è ripresa abbastanza rapidamente, tuttavia non si hanno dei dati certi riguardanti le condizioni ecosistemiche generali dell area. Nel 1994 si sono verificati diversi incidenti di questo tipo nella regione russa e alcuni studi effettuati nel 1999 hanno messo in luce un elevato inquinamento dei laghi e del terreno (745 ettari contaminati da oltre tonnellate di petrolio). Solo recentemente, tuttavia, la Russia ha provveduto alla manutenzione e sostituzione dei tubi vecchi con tecnologie più moderne John Calder et al., Arctic Oil and Gas 2007, Arctic Monitoring assessment Programme (AMAP), ISBN Arctic Monitoring assessment Programme, 2007, pp Joy Susan Hassol, ACIA Impacts of a Warming Arctic. Arctic Climate Impact Assessment. Cambridge University Press ISBN , pp 1-139, 29 Ramseur Jonathan L., Deepwater Horizon Oil Spill: The Fate of the Oil, CRS Report For Congress, Congressional Research Service, pp Calder John et al., Arctic Oil and Gas 2007, Arctic Monitoring assessment Programme (AMAP), ISBN AMAP 2007, pp 1 40, 16

17 Tenendo in considerazione tutti questi avvenimenti e anche la recente inaugurazione (13 marzo 2012) da parte della Russia della prima piattaforma offshore permanente (Prirazlomnaya) nel Mare di Pechora, a 60 km a Nord della Okrug Netes (con capacità estrattive pari a 6.6 milioni di tonnellate di petrolio all anno) 31, risulta importante approfondire le conoscenze tecnologiche e scientifiche in questo ambito, al fine di migliorare le procedure operative atte a ridurre le probabilità di incidenti e il tempestivo intervento qualora questi si verificassero

18 Gli Short-Lived Climate Forcers (SLCF) Come già accennato, il riscaldamento in Artico sta avvenendo a un tasso che è circa il doppio di quello del resto della terra, aumentando il tasso di scioglimento dei ghiacci e delle coperture nevose, con conseguente ulteriore aumento della temperatura. Questi dati sono attualmente fonte di forte preoccupazione per la comunità scientifica. Andando avanti di questo passo, infatti, l Artico potrebbe raggiungere in tempi brevi il punto di non ritorno che comporterebbe la vanificazione di qualsiasi misura presa per la sua salvaguardia. La riduzione delle emissioni di CO 2 è essenziale per la stabilizzazione a lungo termine delle condizioni climatiche, tuttavia l attuale situazione dei ghiacci e delle coperture nevose impone un intervento che dia risultati in tempi brevi, in particolare per posticipare lo scioglimento primaverile dei ghiacci. Secondo diversi gruppi di ricerca dell IPCC (2007), per ottenere risultati in tempi brevi, è necessario rivolgere particolare attenzione alle emissioni di quei gas serra e aerosol che hanno un effetto forzante in Artico, come gli Short-lived climate forcers (SLCF). Gli SLCF, di cui fanno parte: Black Carbon, Ozono e Metano, come intuibile dal nome, rimangono in atmosfera per un periodo di tempo più breve rispetto ad altri gas più longevi come l Anidride Carbonica (circa 100 anni) 32. Essi sono presenti in atmosfera a concentrazioni che sono dai 2 ai 6 ordini di grandezza inferiori rispetto all Anidride Carbonica, ma sono molto più efficaci, in termini d influenza sul riscaldamento globale, perché assorbono maggiori quantità di radiazione infrarossa per molecola 33 (Fig , Fig , Fig ). 32 Pachauri R.K. and Reisinger, Core write team, IPCC, Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the IPCC, pp Bluestein J., Rackley J. and Baum E., Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), 2008, Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers, (AMAP),Oslo, Norway, Quinn P. K. et al., Short-lived pollutants in the Arctic: their climate impact and possible mitigation strategies. Atmos Chem. Phys., vol. 8, pp ; Arctic Council Technical report of The Arctic Council Task Force on Short-lived Climate Forcers: An assessment of Emissions and Mitigation Options for Black Carbon for the Arctic Council pp Lashof Daniel A. and Ahuja Dilip R: Relative contributions of greenhouse gas emissions to global warming. Nature vol. 344, pp ; doi: /344529a0 34 Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Update on Selected Climate Issues of Concern. Observation, short-lived climate forces, Arctic carbon Cycle and predictive Capability, AMAP, Oslo, pp Solomon S., et al., Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Cambridge University Press, pp ence_basis.htm. 36 Bluestein J., Rackley J. and Baum E., Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), 2008, Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers. AMAP, Oslo, 37 Forster, P. & Ramanswamy, V., Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Cambridge Univ. Press, Cambridge, UK, New York, USA. 18

19 lifetime GHG and BC Direct Radiattive Forcing , ,5 d a y s BC O3 summer O3 winter Methane CO2 W m ,5 0 0,48 0,34 methane BC CO2 Pollutan Fig.11 comparazione tra il riscaldamento dovuto agli SLCF e quello dovuto alla CO 2. Fig.12 Vita media in atmosfera dei diversi gas serra e dei BC: Fig.13 Valori del forzante radiativo diretto per BC, Metano e Anidride Carbonica. Tra gli SLCF quelli quantitativamente più importanti sono il Black Carbon e il Metano. Il Metano è il più abbondante gas serra d origine antropica dopo l Anidride Carbonica e in troposfera la sua ossidazione porta alla formazione dell Ozono (altro gas serra che ha delle forti implicazioni nello scioglimento dei ghiacci in Artico). Le sue emissioni sono per lo più di origine antropica, tuttavia destano un notevole interesse, nonché preoccupazione, le enormi quantità di Metano intrappolate nel permafrost (terreno permanentemente congelato) artico, il quale a causa del riscaldamento globale si sta sciogliendo liberando questo gas in atmosfera, incrementando così l effetto serra. Invece il Black Carbon è la specie di particolato atmosferico che assorbe in modo più efficiente la luce nello spettro visibile e apporta quindi un contributo sostanziale al riscaldamento globale. Le concentrazioni di BC presenti in Artico sono per lo più dovute al trasporto in atmosfera dalle aree vicine. Esso influisce notevolmente sul clima Artico, agendo sia come aerosol in atmosfera sia depositandosi sui ghiacci e sulle coperture nevose nella superficie terrestre Solomon S., Qin D., Manning M., Chen Z., Marquis M., Averyt K.B., Tignor M., and Miller H.L.. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Edited by. Cambridge, UK: Cambridge University Press, pp ence_basis.htm. 39 Wuebbles D.J. and Hayhoe K., Atmospheric methane and global change, Earth-Science Reviews,vol 57, pp ; Kvenvolden, K., Methane hydrates and global climate, Global Biogeochem. Cycles,vol 2, ; Quinn P.K. et al., AMAP, Technical Report No. 4,. The Impact of Black Carbon on Arctic Climate, AMAP, Oslo. Pp 1-72 ISBN

20 Black Carbon (BC) Il Black Carbon (traducibile in italiano, anche se non esattamente, come fuliggine) è un sottoprodotto della combustione incompleta di una qualsiasi sostanza organica. Quando questo entra a far parte dell aerosol atmosferico ha una efficienza di cattura della radiazione termica che è circa un milione di volte superiore a quella dell anidride carbonica (Fig ). Al contrario di quest ultima, però, non è un prodotto indissolubilmente legato alla produzione di energia da combustibili fossili, bensì un sottoprodotto inutile, che potrebbe essere eliminato mediante l utilizzo di processi e tecnologie più efficienti. Il BC inoltre essendo uno SLCF, a differenza della CO 2, ha dei tempi di permanenza in atmosfera molto ridotti (alcuni giorni invece che diversi decenni) e quindi puntare su un maggiore controllo delle sue emissioni, garantirebbe delle risposte più rapide alle problematiche derivate dal riscaldamento globale 41. Alcune proprietà peculiari dei BC influenzano in modo estremamente negativo l ecosistema Artico. Tra di queste le principali sono: Forzante Radiativo: facendo parte degli aerosol atmosferici assorbe la radiazione solare in arrivo, modificando il bilancio energetico tra l energia in entrata e l energia in uscita, riscaldando in questo modo l atmosfera; Riduzione dell effetto albedo: depositandosi sul ghiaccio Artico e sulla neve, ne cambia la colorazione rendendo così la superficie più scura e andando ad aumentare la capacità di assorbimento della radiazione solare 42. Inoltre, il BC, una volta depositato sul ghiaccio, tende a rimanere per anni sulla superficie prima di essere rimosso dai processi di deflusso superficiali. Infatti, quando questo si deposita su grandi coperture nevose o di ghiaccio, è difficilmente eliminato giacché viene gradualmente sepolto e trasportato verso il basso dal flusso di ghiaccio e successivamente, a seguito dello scioglimento dello strato superiore, nuovamente esposto alle radiazioni solari 43 (Fig ); 40 Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP) 2009 Update on Selected Climate Issues of Concern. Observation, short-lived climate forces, Arctic carbon Cycle and predictive Capability, AMAP, Oslo 2009, pp Tami C. Bond and Haolin Sun, Can reducing Black Carbon emissions Counteract Global Warming?, Enviromental Science & Tecnhology, vol 39, pp ; Charles W. Schmidt, (2011). Black Carbon the Dark Horse of Climate Change Drivers Environmental Health Perspectives vol. 119 number 4, pp ; Bluestein J., Rackley J. and Baum E., Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), AMAP Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers, AMAP, Oslo, 42 Flanner M.G., Zender C.S., Randerson J.T. and Rasch P.J., Present-day climate forcing and response from BC in snow: Journal of Geophysical Research Atmospheres vol.112, (d11202), doi /2006JD008003; Warren, S.G., and W.J. Wiscombe A model for the spectral albedo of snow, II: Snow containing atmospheric aerosols. Journal of Atmospheric Science 37, pp Quinn P. et al., Short-lived pollutants in the Arctic: their climate impact and possible mitigation strategies. Atmos Chem. Phys., vol. 8, Schmidt M. W. I. and Noack A. G., Black carbon in soils and sediments: Analysis, distribution, implications, and current challenges, Global Biogeochem. Cycles, 14,pp

21 Forzante dovuto all interazione con le nubi: tutti gli aerosol hanno la capacità di alterare le proprietà delle nubi come: le capacità di riflessione, le precipitazioni etc... L effetto complessivo causato dal BC sulle nubi è ancora poco chiaro ma si ritiene che favorisca il riscaldamento 45. Fig. 14 Riduzione dell effetto Albedo a causa della deposizione del BC sul ghiaccio. Fig. 15 Esempi di strutture molecolari dei Black Carbon, in dipendenza dal grado di alterazione termica. Tuttavia i Black Carbon non sono mai emessi in atmosfera da soli, essi, infatti, vanno a costituire insieme con altre particelle di varia natura The Atmospheric Brown Clouds (ABC), nei quali ritroviamo miscelati numerosi componenti: per l appunto i BC, solfati, nitrati etc 46. Le differenze principali tra queste particelle risiedono nella loro capacità di riflettere o d intrappolare l energia termica. I BC infatti favoriscono il riscaldamento assorbendo la radiazione solare che è riflessa dal sistema superficie terrestre - atmosfera- nuvole ed hanno quindi un forzante radiativo positivo, mentre gli AEROSOL NON BC, come i solfati e nitrati etc..., riflettono la radiazione solare e favoriscono la formazione delle nubi, amplificandone così l effetto albedo. 45 Arctic Council Technical report of The Arctic Council Task Force on Short-lived Climate Forcers: An assessment of Emissions and Mitigation Options for Black Carbon for the Arctic Council pp Russell P. B., Hobbs P. V., & Stowe L. L., Aerosol properties and radiative effects in the United States East Coast haze plume: An overview of the Tropospheric Aerosol Radiative Forcing Observational Experiment (TARFOX). J. Geophys. Res. Vol.104, No. D2, pp , doi: /1998jd200028; Kaufman Y. J. et al Absorption of sunlight by dust as inferred from satellite and ground-based remote sensing. Geophys. Res. Lett. Vol 28, pp

22 L azione di riduzione delle temperature da parte degli AEROSOL NON BC può essere definita di raffreddamento, essi hanno perciò un forzante radiativo negativo 47. Queste caratteristiche contrastanti degli ABC, dovute alla diversa natura delle particelle in essi contenute, sono state oggetto di numerosi studi da parte dell IPCC (2007) il quale ha dimostrato come effettivamente gli ABC abbiano in generale (nonostante la presenza dei BC) la capacità di mascherare l effetto serra apportato dai Gas Serra (GHG). Per questo, se oggi fossero interrotte completamente le emissioni di ABC, senza però intervenire su quelle di GHG, la temperatura aumenterebbe di ulteriori 1,6 C. Gli ABC sono quindi in grado di mitigare l effetto serra ed è quindi necessario tenere conto di questa proprietà quando si attuano delle politiche di controllo delle emissioni dei BC. Ridurre il BC comporta, infatti, anche una riduzione di quelle particelle che hanno un effetto di raffreddamento come SO 2 (Biossido di Zolfo) vanificandone le capacità; risulta allora fondamentale la ricerca di un compromesso accettabile tra la riduzione delle emissioni di BC e quelle delle altre particelle, attraverso una cost-benefit analisi che permetta di valutare le conseguenze di determinate politiche ambientali prima che queste vengano attuate Cess R. D., Arctic aerosols: Model estimates of interactive influences upon the surface atmosphere clear-sky radiation budget. Atmos. Environ. Vol. 17, pp ; Andreae M. O., Jones C. D. and Cox P. M., Strong present-day aerosol cooling implies a hot future. Nature 435, pp ; Bluestein J., Rackley J. and Baum E., Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP),2008. Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers. AMAP, Oslo, 48 Ramanathan V. and Feng Y., On avoiding dangerous anthropogenic interference with the climate system: Formidable challenges ahead PNAS vol. 105 no. 38, pp

23 I Black Carbon in Artico L Artico è un sistema complesso che ha interazioni multiple con il sistema climatico globale; esso quindi risente dell aumento delle emissioni dei gas serra e dell aerosol anche quando questi non vengono emessi all interno della regione artica 49. Questo fatto è particolarmente sentito nel caso dei Black Carbon, poichè la maggior parte del BC presente nella regione artica (geograficamente collocata tra i 60 N e i 90 N di latitudine) proviene da altre regioni. In particolare è stato dimostrato che solo le emissioni provenienti da zone situate al disotto dei 40 N di latitudine abbiano l energia necessaria per raggiungere l atmosfera artica. Il contributo delle emissioni esterne all Artico non è solo dipendente dalla loro intensità ma anche dall efficienza del trasporto, il quale è influenzato dalle stagioni. Ad esempio le emissioni invernali di BC dall Eurasia hanno un impatto maggiore sulle concentrazioni di BC in Artico, rispetto a quelle estive (Fig ). Al fine di facilitare lo studio dei Black Carbon e basandosi sui dati raccolti dal data base RCP (Representative Concentration Pathways) 51 le fonti d emissione vengono suddivise in: Combustione domestica; Trasporto su strada; Navigazione; Energia, Produzione Industriale e trattamento dei rifiuti; Combustione Rifiuti derivati dall attività agricola; Combustione Foreste e Praterie. Dall esame di queste fonti è emerso che il 24 % delle emissioni antropiche globali (escluse quelle dovute alla combustione delle foreste e delle praterie) proviene dai paesi situati al nord dei 40 N, mentre il 9% da quelli situati a nord dei 50 N e solo l 1% delle emissioni globali provengono da zone propriamente artiche, situate a nord dei 60 N (Fig ). Risulta perciò evidente che l Artico di per sé ha delle produzioni di Black Carbon trascurabili, le cui origini sono per lo più dovute al settore della navigazione, mentre a nord dei 40 N primeggiano la 49 McBean Gordon et al., Arctic Climate: Past and Present _Past_and_Present ; Susan Joy, ACIA Arctic Climate Impact Assessment,. Impacts of a Warming Arctic, Cambridge University Press, pp Lamarque J.F., et al., Historical ( ) gridded anthropogenic and biomass burning emissions of reactive gases and aerosols: methodology and application. Atmospheric Chemistry and Physics, 10, pp Shindell D., et al., A multi-model assessment of pollution transport to the Arctic, Atm. Chem. Phys. Disc., vol. 8,pp

24 combustione domestica e i trasporti, i quali rappresentano il 70% delle emissioni antropiche totali 53. Fig.17. Paesi responsabili delle concentrazioni atmosferiche di BC in Artico Fig. 18. Emissioni di BC per latitudine nel 2000 Fig. 19 Paesi che contribuiscono alle emissioni antropiche a nord dei 40 N. le nazioni del Consiglio Artico sono marcate con un asterisco. Fig. 20 A sinistra: emissioni di BC in Gigagrammi per anno, provenienti dai paesi del consiglio artico rispetto a quelle del resto del mondo. a destra: emissioni rilasciate da ciascuno dei paesi del consiglio artico. Dati relativi al La Fig mostra invece i paesi che contribuiscono maggiormente al flusso di emissioni di BC a nord dei 40 N. In particolare è possibile notare come l 80% delle emissioni sono dovute a EU-27, Russia, China e Stati Uniti. Invece nella Fig sono poste a confronto le emissioni di BC dovute ai paesi del Consiglio Artico con quelle degli altri paesi. 53 Quinn P.K., et al., AMAP, Technical Report No. 4, The Impact of Black Carbon on Arctic Climate. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo. 72 pp.isbn AMAP, Quinn P.K. et al., AMAP, Technical Report No. 4,. The Impact of Black Carbon on Arctic Climate. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo. 72 pp.isbn AMAP, Lamarque J.F., Bond T.C., Eyring V. et al., Historical ( ) gridded anthropogenic and biomass burning emissions of reactive gases and aerosols: methodology and application. Atmospheric Chemistry and Physics, vol.10, pp

25 In percentuale il 12 % delle emissioni globali dei BC sono dovute ai paesi del Consiglio Artico, di queste emissioni circa il 90% dei 600 Gg/y di BC sono prodotte in Russia e negli Stati Uniti. In particolare circa il 61% di queste emissioni è dovuto agli Stati Uniti e alla Russia e il 28% dal Canada e dai paesi Nordici 56. La principale fonte d emissioni di BC all interno dell Artico è dovuta alle attività di navigazione, che presumibilmente subirà un forte incremento a seguito dello scioglimento dei ghiacci, in quanto aumenterà l accessibilità delle rotte navali nelle zone artiche. Nel 2004 le emissioni di BC dovute al trasporto marittimo in Artico erano di 1,2 Gg per anno, 2/3 delle quali provenienti da navi per il trasporto delle merci, il restante da pescherecci. Le regioni dove si concentra la navigazione sono le coste Norvegesi, il Mare di Barents nel nordovest della Russia 57. Nel 2000 le attività di navigazione sopra i 60 N rappresentavano solo l 1-2% delle emissioni navali internazionali, mentre le corrispondenti emissioni a nord dei 40 N erano il 33%. Le emissioni dovute attualmente alla navigazione in Artico sembrano quindi trascurabili se comparate con quelle derivate da altri settori a nord dei 40 N, tuttavia trovandosi ad elevate latitudini devono essere monitorate con estrema attenzione perchè hanno un peso maggiore sulle condizioni climatiche artiche 58. In futuro, però, il forte incremento delle attività di navigazione previsto tra il porterà un conseguente aumento delle emissioni, e le quantità di BC emessi annualmente potrebbe passare dai 1 Gg a 5 Gg, con un forte impatto sul clima artico (Effetto Albedo, Forzante Radiativo) in quanto emessi in zone ad elevate latitudini, ricche di coperture glaciali e nevose Lamarque, J.F., Bond T.C., Eyring V. et al., Historical ( ) gridded anthropogenic and biomass burning emissions of reactive gases and aerosols: methodology and application. Atmospheric Chemistry and Physics, 10, pp Arctic Council, Arctic Marine Shipping Assessment 2009 Report (AMSA). Arctic Council, April 2009, 2nd edition 58 Quinn P. K. et al., 2008 Short-lived pollutants in the Arctic: their climate impact and possible mitigation strategies. Atmos Chem. Phys. Vol, 8, pp Corbett, J.J. et al., Arctic shipping emissions inventories and future scenarios. Atmospheric Chemistry and Physics, 10 pp

26 Metano Il Metano (CH 4 ) nonostante abbia dei tempi di permanenza in atmosfera di solo 9 anni è il secondo gas serra per importanza dopo l Anidride Carbonica. Pur avendo una concentrazione in atmosfera molto più bassa della CO 2, esso è responsabile del 15% del riscaldamento globale in quanto assorbe la radiazione infrarossa con un efficienza che è di circa 25 volte maggiore della CO 2. È perciò importante ridurre le sue emissioni anche perché basterebbe diminuirle di solo il 15-20% per fermarne completamente l incremento in atmosfera 60. Se invece non si attueranno misure in questo senso entro la fine dei prossimi 50 anni,tali emissioni andranno a contribuire per un 18% sul valore totale del riscaldamento globale. Il Metano influenza il clima globale e quello artico in svariati modi: Agendo direttamente come gas serra: ha un effetto diretto di riscaldamento, come forzante radiativo positivo che (a differenza del BC) non è localizzato nell area d origine, poiché trasportato atmosfera a livello globale, e quindi riesce a raggiungere anche elevate latitudini 61 ; Agendo sull ozono troposferico e stratosferico e sulle concentrazioni di vapore acqueo in atmosfera: una volta in atmosfera è coinvolto in diverse reazioni; una delle più importanti è l ossidazione ad opera del radicale ossidrile (OH) producendo CO (monossido di carbonio), CO 2 (anidride carbonica), H 2 O (vapore acqueo), H 2 (idrogeno) e CH 2 O (formaldeide). Questa reazione è molto importante per il clima perché determina l aumento delle concentrazioni di Ozono stratosferico e troposferico e quelle di vapore acqueo nella stratosfera 62. Le emissioni di CH 4, come già accennato, possono essere: d origine antropica; naturali. 60 Lelieveld J., Crutzen P.J. and Brühl C., Climate effects of atmospheric methane Chemosphere 26, Houghton, J.T., Jenkins, G.J., Ephraums, J.J. (Eds.), Climate Change 1992: The IPCC Scienti"c Assessment. Cambridge University Press, Cambridge; Bluestein J., Rackley J. and Baum E. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers. AMAP, Oslo 62 R. J. Cicerone biogeochemical aspects of atmospheric methane, global biogeochemical clycles. National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado R. S. Oreroland U.S. Geological Survey, Menlo Park, VOL. 2, NO. 4, pp

27 Le fonti antropiche sono per lo più quelle connesse all agricoltura, allo smaltimento dei rifiuti, comprese la fermentazione enterica, risaie, combustione della biomassa, discariche e combustione di combustibili fossili (gas naturale, petrolio e carbone) (Fig ). Le principali fonti naturali sono invece: zone umide, termiti, ruminanti selvatici e oceani (aree offshore) 64 (Fig ). Fig. 21 fonti antropiche di metano Fig. 22 a fonti naturali di metano. I paesi principalmente responsabili dell aumento delle emissioni di CH 4, (le quali sono raddoppiate dalla Rivoluzione Industriale fino a raggiungere dei valori attuali di 1770 ppb) (Fig ) sono: l Asia orientale, l Asia del sud, l America latina, gli Stati Uniti d America e l ex USSR. Il Metano, a differenza del Black Carbon, influenza le condizioni climatiche dell Artico, Fig. 23 Concentrazioni di metano nell alto emisfero settentrionale (da 53 N a 90 N, dati dal 1983 del NOAA air sampling network3). In alto: la tendenza e le medie settimanali In basso: la variazione nel tempo e le relative incertezze (± 1σ, linea punteggiata) e gli aumenti annuali (E. Dlugokencky, NOAA / ESR). indipendentemente dal luogo d origine delle emissioni, poiché le sue concentrazioni sono omogenee in tutto il globo 67. Il Metano in Artico ha inoltre una notevole importanza a livello globale in quanto grosse quantità di questo gas sono intrappolate sotto forma di idrati nel permafrost, il quale 63 Khalil M.A.K., Atmospheric methane: an introduction. In: Khalil, M. (Ed.), Atmospheric Methane: Its Role in the Global Environment. Springer-Verlag, New York, NY, pp Wuebbles D.J. and K. Hayhoe, 2002.Atmospheric methane and global change, Earth-Science Reviews, 57, pp Khalil M.A.K., Atmospheric methane: an introduction. In: Khalil, M. (Ed.), Atmospheric Methane: Its Role in the Global Environment. Springer-Verlag, New York, NY, pp Quinn, P.K., et al., The Impact of Short-Lived Pollutants on Arctic Climate. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP) Technical Report No. 1. Oslo, Norway. 67 Wuebbles D.J. and Hayhoe K., 2002.Atmospheric methane and global change, Earth-Science Reviews, 57, pp , Petit J., Jouzel J., Raynaud D., et al., Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica, Nature, vol. 399, pp ; Bluestein J., Rackley J. and Baum E. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Technical Report No. 2. Sources and Mitigation Opportunities to Reduce Emissions of Short-term Arctic Climate Forcers, Oslo, Norway 27

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