Le evidenze scientifiche del Cambiamento Climatico Globale Marino Gatto Professore di Ecologia Politecnico di Milano
L effetto serra
I principali gas serra (oltre al vapore acqueo) Gas serra Anidride carbonica Concent razione 1750 Concentrazione 1998 280 ppm 365 ppm 30 % Metano 0.70 ppm 1.75 ppm 150 % Ossido nitroso Clorofluoro carburi (CFC) Ozono 280 ppb 314 ppb 12 % 0 900 ppt Sconosci uta Varia con la latitudine e con la quota in atmosfera Cambiamento percentuale Cause naturali e dovute all uomo Decrementato nella stratosfera e incrementato vicino alla superficie terrestre Decomposizione; Incendi; Vulcani; Combustibili fossili; Deforestazione; Cambiamenti di uso del suolo Zone umide; Decomposizione; Termiti; Estrazione di gas naturale e di petrolio; Combustione di biomasse; Coltivazione del riso; Bestiame; Discariche Foreste; Praterie; Oceani; Suoli; Coltivazione dei suoli; Fertilizzanti; Combustione di biomasse; Combustibili fossili Refrigeranti; Propellenti spray; Solventi Creato naturalmente dall azione della luce solare sull ossigeno molecolare e artificialmente come smog fotochimico
L aumento recente dell anidride carbonica Osservatorio di Mauna Loa Hawaii Fonte:Keeling, C. D. and T. P. Whorf (1998). Atmospheric CO2 concentrations -- Mauna Loa Observatory, Hawaii, 1958-1997 (revised August 2000). Oak Ridge, Tennessee, Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory.
La variazione dell anidride carbonica negli ultimi 250 anni Concentrazione CO 2 (ppm) Anno
negli ultimi mille anni La stazione di Vostok al Polo Sud Anno
nelle ultime centinaia di migliaia di anni Anno Migliaia di anni prima del 1850 Fonte: Houghton, J. T., Y. Ding, et al., Eds. (2001). IPCC Third Assessment Report - Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge, UK, Cambridge University Press.
Il ciclo del carbonio Serbatoi: GtC Flussi: GtC/anno
Bilanci dei flussi annuali medi di carbonio (GtC/anno) Emissioni (combustione di combustibili fossili, produzione di cemento) Aumento concentrazione atmosferica Flusso netto oceano - atmosfera Flusso netto terre emerse - atmosfera Emissioni dovute al cambiamento d uso del suolo Assorbimento residuo delle terre emerse Decennio 1980-1990 Decennio 1990-2000 5.4 ± 0.3 6.3 ±0.4 3.3 ± 0.1 3.2 ± 0.1-1.9 ± 0.5-1.7 ± 0.5-0.2 ± 0.7-1.4 ± 0.7 1.7 (da 0.6 a 2.5) 1.6 ± 0.8 (stima basata solo sui primi anni 1990) - 1.9 (da 3.8 a 0.3) da 2 a 4 (altamente incerto) Fonte: Schimel, D. S., J. I. House, et al. (2001). Recent patterns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial ecosystems. Nature 414: 169-172.
Le variazioni della temperatura Variabili proxy Termometri
Le scale temporali
Le variazioni della temperatura negli ultimi 150 anni (rispetto alla media 1961-1990) Fonte: Houghton, J. T., Y. Ding, et al., Eds. (2001). IPCC Third Assessment Report - Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge, UK, Cambridge University Press.
e negli ultimi mille anni Fonte: Houghton, J. T., Y. Ding, et al., Eds. (2001). IPCC Third Assessment Report - Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge, UK, Cambridge University Press.
Troposfera Stratosfera
Correlazione tra temperatura e CO 2 Migliaia di anni fa Fonte:Cuffey, K. M. and F. Vimeux (2001). Covariation of carbon dioxide and temperature from the Vostok ice core after deuterium-excess correction. Nature 412: 523-527.
Forzanti naturali e antropogeniche Fonte: Committee on the Science of Climate Change, N. R. C. (2001). Climate Change Science: An Analysis of Some Key Questions. Washington, D.C., National Academy Press.
E gli altri gas emessi? Gas serra Contributo al riscaldamento (W/m 2 ) Tempo di rimozione approssimativo Anidride carbonica da 1,3 a 1,5 >100 anni Metano da 0,5 a 0,7 10 anni Ossido nitroso da 0,1 a 0,2 10-100 giorni Clorofluorocarburi 100 anni 0,01 (CFC) Ozono troposferico da 0,25 a 0,75 >1000 anni Aerosol Solfati da 0,3 a 1 10 giorni Fuliggine da 0,1 a 0,8 10 giorni Fonte: Committee on the Science of Climate Change, N. R. C. (2001). Climate Change Science: An Analysis of Some Key Questions. Washington, D.C., National Academy Press.
I modelli del sistema climatico
Previsioni 2020-2030 aumento della temperatura media terrestre di almeno mezzo grado rispetto al decennio 1990-2000 (con una probabilità del 95%) incertezze sul possibile aumento massimo Fonte: Francis W. Zwiers The 20-year forecast, Nature, 416: 690-691 (2002)
Le conseguenze sul clima Fenomeno Seconda metà 20 secolo Prima metà 21 secolo Crescono temperature Verosimile Molto verosimile massime Crescono temperature Molto verosimile Molto verosimile minime Ridotta escursione diurna Molto verosimile Molto verosimile temperature Cresce l indice di calore Verosimile in molte zone Molto verosimile nella maggior parte delle regioni Precipitazioni più intense Verosimile in molte zone Molto verosimile in molte zone dell emisfero Nord a latitudini medio-alte Cresce il rischio di siccità Verosimile in alcune zone Verosimile nella maggior parte delle aree continentali a latitudini medie Cicloni tropicali: cresce Non osservato Verosimile in alcune zone intensità del vento Cicloni tropicali: cresce intensità precipitazioni Dati insufficienti Verosimile in alcune zone Fonte: Houghton, J. T., Y. Ding, et al., Eds. (2001). IPCC Third Assessment Report - Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge, UK, Cambridge University Press.
Effetti sulla vegetazione Fonte: G-R. Walther, E. Post, P. Convey, A. Menzel, C. Parmesan, T.J. C. Beebee, J-M.Fromentin, O. Hoegh-Guldberg & F. Bairlein Ecological responses to recent climate change Nature 416, 389-395 (2002)
e sugli ecosistemi Fonte: G-R. Walther, E. Post, P. Convey, A. Menzel, C. Parmesan, T.J. C. Beebee, J-M.Fromentin, O. Hoegh-Guldberg & F. Bairlein Ecological responses to recent climate change Nature 416, 389-395 (2002)
Le impronte digitali del riscaldamento Numero medio di giorni cambiati per decennio globale Fonte: T.L. Root, J.T. Price, K. R. Hall, S. H. Schneider, C. Rosenzweig & J. A. Pounds Fingerprints of global warming on wild animals and plants Nature 421:57-60 (2003)