catastrofismo sul riscaldamento globale IlSole214Ore 11/12/06 E. Gerelli

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1 Ecologia Applicata Cambiamenti globali e problemi locali G. A. De Leo Dipartimento di Scienze Ambientali Università degli Studi di Parma Il problema dei gas serra global warming hysteria FT 13/6/07 Vaclav Klaus la dittatura dell IPCC Il Foglio 2/6/07 S.Vitulli catastrofismo sul riscaldamento globale IlSole214Ore 11/12/06 E. Gerelli minaccia reale o isteria collettiva? 1

2 Other people say climate change is not a problem Don t worry It is not human fault Global warming is good for you Climate has always changed To act costs too much Nothing is changing Now it s too late Tesi contro Kyoto gli anni 90 Incertezza scientifica, variabilità e scale temporali contributo marginale delle emissioni umane su scala planetaria (infinità capacità di assorbimento) Elevata variabilità climatica naturale su scala annuale e stagionale Natura caotica del clima Lunghi orizzonti temporali (secoli?) Rimandare azioni costose mentre aspettiamo risultati scientifici più sicuri 2

3 Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? E importante l effetto serra? Senza atmosfera: temperatura media della Terra: 18 C 3

4 I principali gas serra Anidride carbonica (CO2): è rilasciata nell'atmosfera quando vengono bruciati rifiuti solidi, combustibili fossili, legno. Metano (CH4): viene emesso durante la produzione e l'uso di carbone, gas naturale e gasolio. Emissioni di metano risultano pure dalla decomposizione di rifiuti organici. Ossido di azoto (NO2): viene emesso durante le attività agricole e industriali ma anche nella combustione di rifiuti solidi e di combustibili fossili. Clorofluorocarburi (HFC), Perfluorocarburi (PFC), Esafluoruro di zolfo (SF6), vengono prodotti in diversi processi industriali. Vapore acqueo. aerosol Alcuni parametri tempo medio di residenza nell'atmosfera CO 2 e NO 2 > 1 secolo CH 4 10 anni GWP: Global Warming Potential Misura quanto un dato gas serra contribuisce all'effetto serra. È basato su una scala relativa che confronta il gas considerato con un'uguale massa di biossido di carbonio CO2 GWP(CO 2 )=1 per definizione 4

5 EFFETTO DEI VARI GAS CHE ASSORBONO NELL INFRAROSSO (GAS EFFETTO SERRA) Potenziale effetto serra (riferito all unità (ppm) di CO 2 ) Concentrazione (ppm) 380 1,7 0,3 CO 2 CH 4 N 2 O Gas Vapor acqueo CO 2 CH 4 Con Pre.Ind Conc Vita media GWP Crescita Pochi giorni 0.20% 288 ppm 370 ppm anni % 848 ppb 1750 ppb 12 anni 23 (ma 62 a 20 anni) 0.60% NO ppb 120 anni % CFC ppt 102 anni % HCFC ppt 12 anni % HFC 0 12 ppt anni % Perfuoloro carburi 0 79 ppt anni % SF ppt 3200 anni % SF 5 CF ppb 3500 anni O 3 trop Aerosol 25 ppb 25 ppb n.a. variabile giorni Pot.neg. n.a 5

6 Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? Consumi energetici mondiali 1000 barili/secondo 85 milioni/giorno 31 miliardi/anno (!!) 5 km 3 /anno 6

7 Consumi mondiali Riserve (Btoe) 7

8 Dove sono le principali riserve (Btoe) Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? 8

9 Fonte: Emissioni gas serra per area geografica 9

10 Contributo per nazione (2003) USA 10

11 China USA Cina 11

12 Contributo complessivo al riscaldamento per gas serra Emissioni per settore 12

13 Trasporti Fra il 1990 e il 2010 l'incremento globale delle emissioni di CO2 dei mezzi di trasporto sarà pari al 25% (EEA 2004) 13

14 Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? 14

15 L atmosfera 15

16 Ultimi 800 mila anni La stazione di Vostok al Polo Sud < 300ppm Anno Migliaia di anni prima del 1850 velocità di crescita di [CO 2 ] periodo : 1970: 0.7 ppm/anno periodo : 1.9 ppm/anno 16

17 Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, quali sono le conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? Il riscaldamento globale Temperature ricostruite Loro andamento medio Temperature misurate da termometri 1. Premesse Variazioni della temperatura superficiale media della Terra negli ultimi duemila anni Moberg et al., Nature, 433: , 10 febbraio 2005 Variabili proxy 17

18 Gli 11 anni più caldi dal 1850 ad oggi ovvero nei 150 anni di misurazioni strumentali di temperatura si sono verificati fra il 1994 ed il 2005 ovvero negli ultimi 12 anni. Temperature in Europa Luterbacher et al European Seasonal and Annual Temperature Variability, Trends, and Extremes Since SCIENCE VOL MARCH 2004,

19 Temperature e precipitazioni in Italia Atti workshop "CLIMAGRI - Cambiamenti Climatici e Agricoltura" Cagliari, gennaio 2003 RICOSTRUZIONE DEL CLIMA ITALIANO NEGLI ULTIMI 130 ANNI E SCENARI PER IL XXI SECOLO. A cura di Buffoni et al. Brunetti et al Temperature and Precipitation Variability In Italy In The Last Two Centuries From Homogenised Instrumental Time Series. Int. J. Climatol. 26: Altri effetti osservabili 19

20 Osservazioni dirette dei recenti cambiamenti climatici Temperatura globale media alla superficie Aumento di 0,74 C nel periodo Trend ultimi 50 anni pari a 1,28 C per secolo Livello medio del mare 0,17 m di crescita nel XX sec. Trend nel decennio pari a 0,31 m per secolo. Superficie di copertura nevosa nell emisfero Nord (tra marzo e aprile) - 5 % dal 1980 Fonte: IPCC WGI - Fourth Assessment Report, Effetti dei CCG Uragani e riscaldamento degli oceani P. J. Webster, G. J. Holland, J. A. Curry, H.-R. Chang, Science, Vol. 309: , 16 SEPTEMBER

21 Pasterze Karnten Osterreich Pasterze Karnten Osterreich

22 Soglimento della calotta polare 22

23 Fonte: Andamento della copertura nuvolosa in Italia Atti workshop "CLIMAGRI - Cambiamenti Climatici e Agricoltura" Cagliari, gennaio 2003 RICOSTRUZIO NE DEL CLIMA ITALIANO NEGLI ULTIMI 130 ANNI E SCENARI PER IL XXI SECOLO. A cura di Buffoni et al. 23

24 Aumento numero eventi di tempesta in Europa (Dati Munich Re.) Aumento delle ondate di calore estive Lunghezza media di periodi consecutivi con Tmax > 34 C FIRENZE ( ) Giorni Decadi 24

25 La mappa mostra il cambiamento nello scarico di acqua dai fiumi agli Oceani di tutto il mondo, dal 1948 al Le tonalità del blu indicano flussi maggiori, mentre le tonalità del rosso indicano flussi minori. Molte delle regioni più popolate, come l India e la Cina sono a rischio inaridimento. In parte degli Stati Uniti e dell Europa, viceversa, si registra un aumento dei flussi di acqua fresco verso il mare. (Grafica del Journal of Climate) Gli impatti sul territorio Le variazioni di frequenza dei giorni con piene in Emilia Romagna per decennio

26 Effetti osservati sulla vegetazione Fonte: GIAN-RETO WALTHER, ERIC POST, PETER CONVEY, ANNETTE MENZEL, CAMILLE PARMESAN, TREVOR J. C. BEEBEE, JEAN-MARC FROMENTIN, OVE HOEGH-GULDBERG & FRANZ BAIRLEIN Ecological responses to recent climate change Nature 416, (28 Mar 2002) Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? 26

27 Inter Govermental Panel on Climate Change (IPCC) Istituito nel 1988 da WMO e UNEP Costituito da oltre 2000 di ricercatori indipendenti Organizzato in 3+1 sezioni 1) Fenomenologia 2) Vulnerabilità 3) Politiche + Analisi dati In genere non sviluppa ricerca indipendente né finanzia misure dirette ma svolge essenzialmente un lavoro di meta-analisi sui risultati di letteratura di migliaia di articoli pubblicati su riviste internazionali soggette a peer-reviewreview anonima. Forzanti radiative (4 rapporto IPCC, WG1, cap.2, pag.136) 27

28 Nubi e aerosol Principali incertezze Proiezioni regionali Scenari di emissione Livello del mare Uso del territorio e ciclo del carbonio L affidabilita dei modelli: Simulazione della distribuzione geografica della precipitazione Osservazioni Modelli 28

29 forzanti naturali + forzanti antropiche solo forzanti naturali INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers Figure 5: Human versus Solar influence since 1980 and projections to

30 Figure 13: Observed and modeled Arctic sea-ice extent Figure 16: Sea-level change

31 Prof. Giulio De Leo, 2010 ( Grids for Earth T42 IPCC standard resolution (~ 300Km) T106 INGV-IPCC run resolution (~ 120Km) Next INGV-CMCC model resolution (~ 60Km) 31

32 Quali previsioni per il futuro? Relazioni Speciali sugli scenari di Emissione (SRES) A1: globalizzazione con enfasi su ricchezza umana. Globalizzato e intensivo (forzatura del mercato); A2: regionalizzazione con enfasi su richezza umana. Regionale intensivo (scontro di civilta'); B1: globalizzazione con enfasi su sostenibilita' ed equita'. Globale intensivo (sviluppo sostenibile); B2: regionalizzazione con enfasi su sostenibilita' ed equita'. Regionale estensivo (borse verdi). 32

33 INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers 33

34 INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers 34

35 Proiezioni di cambiamenti climatici sull Italia Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC, 2008 Proiezioni di cambiamenti climatici sull Italia Modello regionale ad alta risoluzione (20 km) Scenario A2, Precipitazione Precipitazione Inverno Temperatura Estate Temperatura Inverno Estate Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC,

36 Distribuzione delle temperature stagionali Inverno Nord Italia Centro Italia Sud Italia Estate Nord Italia Centro Italia Sud Italia Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC, 2008 Distribuzione delle precipitazioni stagionali Inverno Nord Italia Centro Italia Sud Italia Estate Nord Italia Centro Italia Sud Italia Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC,

37 Le estati che ci aspettano? L estate 2003 Estate 2003 Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC, 2008 Cambiamento di eventi estremi Scenario B2 Lunghezza di eventi siccitosi ( ) 2100) meno ( ) 1990) Precipitazione massima (5-giorni) ( ) 2100) meno ( ) 1990) ( Giorni) (cambio in %) Tratto da: Filippo Giorgi, ICTP-IPCC, IPCC,

38 Principali impatti funzione delle previsioni di aumento di temperatura Fonte: IPCC WGII - Fourth Assessment Report, 2007 Scenari prevedibili Diverse tipologie d impatto per aumenti di temperatura tra 1 C e 5 C (rispetto all era preindustriale) corrispondenti a concentrazioni di CO 2 tra 400 ppm e 750 ppm cm aumento livello oceani (IPCC) Fonte: Tradotto da Rapporto di N. Stern, 2006 FlaNews n.32 38

39 Cosa significa tutto questo per noi? 39

40 La percezione della dimensione del problema ambientale (1/2) Quando esiste una buona percezione delle relazioni causa-effetto (catena pressione impatto) è più facile comprendere l entità del rischio e cambiare di conseguenza i comportamenti Uso di CFC Es. Eliminazione dei CFC secondo il Protocollo Montreal Dispersione in Atmosfera Buco dell Ozono Cancro alla pelle Effetti macroscopici dei cambiamenti climatici su scala globale 40

41 Effetti macroscopici: Le conseguenze progetto Kyoto Lombardia (FLA) Aumento degli episodi sanitari e dei decessi dovuti alle ondate di calore Aumento dei danni legati ad alluvioni Diminuzione produzione agricola causa siccità Impatto sugli ecosistemi fragili alpini, aree protette e specie carismatiche Tutte le età Cadum et al /6 6/6 11/6 16/6 21/6 26/6 1/7 6/7 11/7 16/7 21/7 26/7 31/7 5/8 10/8 15/8 osservati Indice humidex A2 : ampia diffusione delle tecnologie e ampio flusso di scambio di beni su scala globale B2 : ridotta diffusione delle tecnologie e ridotto flusso di scambio di beni su scala globale Scenari di cambiamento climatico Milano 41

42 Numero di ammissioni ospedaliere Agricoltura ed eventi estremi Piogge torrenziali Grandine Gelate tardive ondate di calore particolarmente intenso nelle fasi iniziali dell estate Nel 2003 danni per 5 miliardi in agricoltura in Italia 42

43 delle principali colture lombarde ai cambiamenti climatici Fabbisogno Irriguo Possibilità di adattamenti agronomici e colturali Variazione dei costi di produzione Effetto sulle rese EFFETTO TOTALE Riso Alto nulle limitata nullo limitato Erba medica Medio diverse media medio medio Frumento tenero Nullo nulle nessuna medio-alto medio Orzo Nullo nulle nessuna medio-alto medio Erbai Medio poche limitata medio-alto medio Vite da vino Medio diverse media medio-alto medio-alto Mais Alto diverse media alto alto Pomodoro Alto diverse alta alto alto Melone Alto diverse alta alto alto Alluvioni (De Leo e Beffa, Università di Parma) 43

44 Dissesto idrogeologico: l Italia, un Paese a rischio Al primo posto in Europa per numero di vittime (38%) Seconda solo alla Francia per numero di eventi registrati km 2 di superficie a rischio alluvionale milioni di euro la spesa straordinaria sostenuta dalle regioni dal 1972 al 2001 La Lombardia è una delle Alluvione a Lodi 2002 regioni più colpite Le fasce fluviali definite dall Autorità di Bacino del fiume Po e la determinazione di H Piano per l Assetto Idrogeologico del fiume Po (PAI) Modello 3D Fascia A Zona di naturale deflusso della piena B Fascia B Area interessata da una piena di riferimento con Tr 200 anni H(1) = 0,005 Fascia C Piena di riferimento (Tr 500 anni) H(1) = 0,002 C A 44

45 Tr Aumento frequenza eventgi estremi Tr B 200 Tr 75 CC. Variazione della frequenza A parità di portata (Q) riduzione dei tempi di ritorno (aumento della frequenza di alluvioni all interno delle fasce) Q B Q Vantaggi: no modelli idraulici, stesse fasce fluviali Modello per la stima del danno economico Danno economico potenziale DP = s p V s = estensione (m lineari, m 2, unità) p = valore economico unitario ( /m lineare, /m 2, /bene) V = vulnerabilità specifica Danno economico atteso DE = DP H G H = frequenza o probabilità dell evento G = fattore distanza 45

46 Tipologie di beni considerate Autostrade Strade Statali Strade Provinciali Strade comunali Ferrovie Stazioni ferroviarie Elettrodotti Tessuto residenziale L estensione dei beni DE= p s V H G Buffer 50m LENGTH_MET BUFFERDIS AREA CAMPIONE FASCIA TIPO 50, , , , , , ,0000 A S.S S.P Totale A B S metri lineari per tipologia e per fascia 46

47 La vulnerabilità V Fattore intrinseco al bene Legato alle caratteristiche strutturali e costruttive DE= p s b V H G V bassa V elevata Area di studio Area campione Fasce fluviali di 7 fiumi lombardi 2630 Km2 47

48 Danno economico per area comunale 48

49 Impatti sugli ecosistemi Marino Gatto, Giulia Fiorese, Andrea Caroli, Gianmarco Paris Politecnico di Milano Principali fattori di impatto (drivers) sulla biodiversità Thuiller W Climate change and the ecologist, Nature, 448: Quali sono i cambiamenti della biodiversità? A scala molto vasta 49

50 Prof. Giulio De Leo, 2010 ( SICSIC-ZPS in Lombardia SIC: Siti di Interesse Comunitario -> habitat prioritari ZPS: Zone di Protezione Speciale -> specie ornitiche Casi di studio Mappe e indici di vocazionalità per studiare gli impatti dei CCG sull habitat Camoscio (Rupicapra rupicapra) Gallo forcello (Tetrao tetrix) Stambecco (Capra ibex ibex) Trota fario (Salmo trutta) Impatto dei CCG sulla dinamica di popolazione dello stambecco Analisi vulnerabilità SIC ZPS della regione 50

51 Stambecco (Capra ibex ibex) ) nel Parco dell Adamello Risultati modello di vocazionalità A & 2050 Inverno Estate aree nuove aree stabili aree perse Inverno: aumentano le aree adatte e i capi potenziali Estate: diminuisco le aree adatte e i capi potenziali consistenza popolazione estiva limitante A T + 0,84 C capi attuali: A T + 2,02 C capi attuali: A T +2,39 C 862 capi attuali: A T +4,83 C 360 capi Attuali: Effetti Secondari: Aspetti Sanitari Condizioni ambientali favorevoli a diffusione di pollini e sostanze allergiche di origine naturale Produzione di micotossine & catena alimentare Peggioramento della qualità dell aria causa inquinanti fotochimici (O3) dovuto a maggiore stabilità atmosferica e riduzione della copertura nuvolosa Peggioramento della qualità delle acque superficiali Impatti sulla rete fognaria e sugli acquedotti causato dalle piogge intense 51

52 Effetti Secondari: Effetti socio- economici Riduzione delle precipitazioni medie annuali Aumento conflitti nella gestione delle risorse idriche per uso civile, agricolo, industriali, ecos., ecc. Problemi di navigazione fluviale e lacustre., Diminuzione della produttività degli impianti idroelettrici della Valtellina a causa della riduzione delle precipitazioni nevose e aumento della variabilità delle piogge Problemi con la disponibilità e temperatura delle acque di raffreddamento delle centrali termoelettriche Perdita di piste sciabili alle quote più basse con conseguenze impatti sul turismo alpino invernale Difficoltà nell assicurare innevamento artificiale Impatti degli incendi boschivi Effetti Secondari: altri effetti indiretti Aumento dell uso del condizionamento estivo Aumento dei consumi estivi con conseguente rischio di black out Aumento delle emissioni di gas clima-alteranti alteranti con rischio di sanzioni legate alla Direttiva ET Concessione di nuove derivazioni potenzialmente in contrasto con la necessità di assicurare DMV secondo la Water Fr.Dir. Potenziali impatti di un progressivo incremento della temperatura e di una riduzione delle precipitazioni sul settore vinicolo e sulle produzioni DOC, DOCG e IGT Diffusione di agenti infestanti in agricoltura a causa di cambiamenti nel microclima Potenziale incremento dei fenomeni franosi e di dissesto idrogeologico Aumento dei costi assicurativi 52

53 Prof. Giulio De Leo, 2010 ( Modello 3D Aprica scenario attuale fino a 1200 m Modello 3D Aprica C(IPCC, scenario A) fino a 1500 m 53

54 Le basi scientifiche dei cambiamenti climatici I gas serra sono davvero importanti? Il consumo di combustibili fossili è davvero significativo? Sono aumentate le emissioni di gas serra? Sono aumentate le concentrazioni in atmosfera di gas serra? Se si, ci sono conseguenze immediate già osservabili? Cause antropiche o naturali? Quali sono le conseguenze attese per il futuro prossimo venturo? si si si si si si oggettivamente preoccupanti Che cosa si può fare? 54