I cambiamenti climatici globali. Le principali minacce alla biodiversità. inquinamento. biodiversità

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1 I cambiamenti climatici globali Le principali minacce alla biodiversità inquinamento sfruttamento biodiversità specie alloctone invasive perdita e alterazione degli habitat cambiamenti climatici Corso di Ecologia modulo 13: biodiversità e conservazione [ 2 ] 1

2 fonte: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 3 ] L effetto serra Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 4 ] 2

3 Effetto serra: il Goldilocks planet Corsodi Ecologia modulo 15: i cambiamenticlimaticiglobali [ 5 ] I principali gas serra gas serra concentrazione global warming potential cause naturali e dovute all uomo biossido di carbonio (CO 2 ) 280 ppm 365 ppm 1 decomposizione, incendi, vulcani, combustibili fossili, deforestazione, cambiamenti di uso del suolo metano (CH 4 ) 0.70 ppm 1.75 ppm 25 zone umide, decomposizione, termiti, estrazione di gas e petrolio, biomasse, coltivazione del riso, bestiame, discariche ossido di diazoto (N 2 O) 280 ppb 314 ppb 298 foreste, praterie, oceani, suoli, coltivazione dei suoli, fertilizzanti, biomasse, combustibili fossili clorofuorocarburi (CFC) ppt refrigeranti, propellenti spray, solventi Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 6 ] 3

4 Le variazioni recenti della CO 2 Osservatorio di Mauna Loa, Hawaii Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 7 ]...negli ultimi anni... Stazione di Vostok, Polo Sud IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 8 ] 4

5 nell ultimo mezzo milione di anni IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 9 ] Il ciclo del carbonio: stock e flussi Situazione al 1995 Unità di misura stock: PgC (=10 15 gc) flussi: PgC anno -1 Variazione delle concentrazionidico 2 era pre-industriale: 280 ppm > 594 PgC 1995: 352 ppm > 750 PgC novembre 2012: 393 ppm > 837 PgC Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 10 ] 5

6 La «vasca da bagno» del carbonio fonte: presentazione del Prof. R. Socolow, Spring School dell Alta Scuola Politecnica Global Change and Sustainability (2012) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 11 ] Le variazioni della temperatura variabili proxy termometri Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 12 ] 6

7 Negli ultimi milioni di anni... Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 13 ]...negli ultimi 1000 anni... Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 14 ] 7

8 ...e nell ultimo secolo Hansen, J. et al. (2010) Global surface temperature change. Reviews of Geophysics 48: RG4004 Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 15 ] Forzanti naturali e antropogeniche IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 16 ] 8

9 I modelli del sistema climatico... Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 17 ]...e i loro output IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 18 ] 9

10 Clima e vegetazione terrestre Walther, G.R. et al. (2002) Ecological responses to recent climate change. Nature 416: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 19 ] Clima e ecosistemi marini Hoegh-Guldberg, O. et al. (2007) Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science 318: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 20 ] 10

11 Lo sbiancamento dei coralli Marshall P. & H. Schuttenberg (2006) A reef manager s guide to coral bleaching Corso di Ecologia modulo 13: biodiversità e conservazione [ 21 ] Le «impronte digitali» del riscaldamento Root, T.L. et al. (2003) Fingerprints of global warming on wild animals and plants. Nature 421: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 22 ] 11

12 Quale futuro? scenari di emissione IPCC (2000) Special Report: Emission Scenarios Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 23 ] Scenari di emissione IPCC (2000) Special Report: Emission Scenarios Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 24 ] 12

13 Emissioni, concentrazioni, temperature IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 25 ] IPCC: pessimisti o ottimisti? Schiermeier, Q. (2007) Artefacts in ocean data hide rising temperatures. Nature 447: 8-9 Rahmstorf, S. et al. (2007) Recent Climate Observations Compared to Projections. Science 316: 709 Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 26 ] 13

14 IPCC: pessimisti o ottimisti? UNSW Climate Change Research Centre (2009) The Copenhagen Diagnosis Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 27 ] Le previsioni al 2100 anomalie termiche previste rispetto al periodo IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 28 ] 14

15 Previsioni per l Europa IPCC (2007) Climate Change 2007 (AR4) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 29 ] L inerzia del sistema IPCC (2001) Climate Change 2001 (TAR) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 30 ] 15

16 A quale scenario puntare? Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 31 ] Clima e economia danni causati dalle alluvioni nel 2002: ~17 G danni ad agricoltura e foreste nel 2003: ~13 G morti collegate all onda di calore nel 2003: ~ costi dell applicazione del Protocollo di Kyoto (EU25): G /anno spese per la sicurezza ai Giochi Olimpici di Atene 2004: 1.2 G spese per lotto, totocalcio, ecc. in Italia nel 2004: 23 G spese per tabacchi in Italia (1997): ~9 G Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 32 ] 16

17 Che fare? L importanza dei diversi settori Unger, N. et al. (2010) Attribution of climate forcing to economic sectors. PNAS 23: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 33 ] Che fare? i cunei di Pacala e Socolow Pacala, S. & Socolow, R. (2004) Stabilization wedges: solving the climate problem for the next 50 years with current technologies. Science 305: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 34 ] 17

18 Il ruolo degli architetti la Passivhaus di Darmstadt-Kranichstein (1991) Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 35 ] Efficientamento energetico, materiali e emissioni Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 36 ] 18

19 Efficienza energetica: dove si spostano gli impatti? la diffusione di tecnologie orientate all efficienza energetica sta spostando consumi (e emissioni) dalla fase di utilizzo a quella di produzione per valutare correttamente l impatto complessivo di un prodotto o di una scelta progettuale serve una prospettiva che abbracci l intero ciclo di vita Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 37 ] L analisi del ciclo di vita Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 38 ] 19

20 Efficienza energetica: dove si spostano gli impatti? i consumi si spostano dalla fase d uso a quella di produzione la delocalizzazione sposta la produzione verso i paesi emergenti anche gli impatti si spostano, spesso verso paesi con infrastrutture obsolete e tecnologie di generazione carbon-intensive! Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 39 ] Consumi, commercio e flussi orizzontali Davis, S.J. & Caldeira, K. (2010) Consumption-based accounting of CO2 emissions. PNAS 107: Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 40 ] 20

21 ...senza dimenticare il contributo di ognuno! Corso di Ecologia modulo 15: i cambiamenti climatici globali [ 41 ] 21