Due trilioni di tonnellate di gas serra, 25 miliardi di bombe di calore, la Terra uscirà dalla zona di Riccioli d’oro?

La vita si basa su un sottile equilibrio tra energia in entrata ed energia in uscita. Ma riscaldare il mondo di 1,2°C con i gas serra significa che abbiamo intrappolato una straordinaria quantità di energia extra nel sistema terrestre.

Ci sembra già di vivere su un’isola tropicale in molte zone del nostro pianeta. Se il clima continua a riscaldarsi, questo sarà un problema serio per tutti noi. Foto di Raimond Klavins via Unsplash

Dal 18° secolo, gli esseri umani hanno estratto i combustibili fossili dai loro depositi sicuri in profondità nel sottosuolo e li hanno bruciati per generare elettricità o alimentare macchinari.

Ora abbiamo convertito carbone, petrolio e gas in più di due trilioni di tonnellate di anidride carbonica che intrappola il calore e altri gas serra e li ha aggiunti all’atmosfera.

Il risultato attuale? La temperatura media sulla superficie del pianeta è di circa 1,2 ℃ più calda rispetto all’era preindustriale. È perché aggiungendo nuovo carbonio al ciclo naturale del carbonio del mondo ha causato uno squilibrio nella quantità di energia che entra ed esce dal sistema Terra.

Per riscaldare l’intero pianeta occorre una straordinaria quantità di energia extra. Ricerca recente mostra che abbiamo aggiunto l’energia di 25 miliardi di bombe nucleari al sistema terrestre solo negli ultimi 50 anni.

Miliardi di bombe nucleari per produrre 1,2℃ di riscaldamento – e allora? Sembra piccolo, considerando quanto la temperatura varia su base giornaliera. (IL mondola temperatura media della superficie nel 20° secolo era di 13,9 ℃.)

Ma quasi tutta questa energia fino ad oggi è stata assorbita dagli oceani. Non c’è da meravigliarsi che stiamo vedendo riscaldamento rapido nei nostri oceani.

La zona dei riccioli d’oro

Mercurio è il pianeta più vicino al Sole. Fa caldo, a una temperatura media di 167 ℃. Ma non ha atmosfera. Ecco perché il secondo pianeta, VenereÈ il più caldo nel sistema solare, a una media di 464℃. Ciò è dovuto a un’atmosfera molto più densa di quella terrestre, densa di anidride carbonica. Venere potrebbe aver avuto una volta oceani liquidi. Ma poi si è verificato un effetto serra fuori controllo, che ha intrappolato enormi quantità di calore.

Uno dei motivi per cui siamo vivi è che il nostro pianeta orbita nel… Zona di riccioli d’oro, la giusta distanza dal Sole per non essere né troppo caldo né troppo freddo. Poco del calore interno della Terra arriva alla crosta fredda dove viviamo. Questo ci rende dipendenti da un’altra fonte di calore: il sole.

Quando la luce e il calore del Sole colpiscono la Terra, parte viene assorbita dalla superficie e parte viene riflessa nello spazio. Vediamo parte dell’energia emessa dal Sole perché il Sole è caldo e gli oggetti più caldi emettono radiazioni nella parte visibile dello spettro elettromagnetico.

Poiché la Terra è molto più fredda del Sole, la radiazione che emette è invisibile, a lunghe lunghezze d’onda infrarosse. Gran parte di questa energia va nello spazio, ma non tutta. Alcuni gas nella nostra atmosfera sono molto efficaci nell’assorbire energia alle lunghezze d’onda emesse dalla Terra. Questi gas serra si trovano naturalmente nell’atmosfera terrestre e mantengono il pianeta abbastanza caldo da essere abitabile. Questa è un’altra zona di Riccioli d’oro.

E poi c’è una terza zona di Riccioli d’oro: la storia recente. Tutta la civiltà umana è emersa nei 10.000 anni insolitamente miti dopo l’ultima era glaciale, quando il clima non era né troppo caldo né troppo freddo in gran parte del mondo.

Ma ora corriamo il rischio molto reale di spingerci al di fuori delle confortevoli condizioni climatiche che hanno permesso agli esseri umani di espandersi, coltivare, costruire città e creare.
I combustibili ad alta densità energetica che hanno reso possibile la civiltà industriale hanno un enorme pungiglione nella coda. Brucia ora, paga dopo. Ora il disegno di legge è diventato evidente.

Come facciamo a sapere che è reale? I satelliti misurano la velocità con cui la superficie terrestre irradia calore. In qualsiasi momento, migliaia di Galleggianti robotici Argo punteggiano i nostri oceani. Trascorrono quasi tutta la loro vita sott’acqua, misurando il calore e affiorando per trasmettere dati. E possiamo misurare il livello del mare con livelli di marea e satelliti. Possiamo incrociare le misurazioni tra tutti e tre gli approcci.

Cambiamento climatico: entra più energia di quanta ne esce

I gas serra sono potenti. Bastano piccole concentrazioni per ottenere un grande effetto.

Abbiamo già aumentato la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera di circa il 50% e aggiunto volumi considerevoli anche di metano e protossido di azoto. Questo sta spingendo fuori equilibrio il nostro effetto serra che sostiene la vita.

Un recente studio suggerisce che lo squilibrio energetico equivale a intrappolare circa 380 zettajoule di calore extra dal 1971 al 2020. (Il periodo tra il 1971 e oggi conti per circa il 60% di tutte le emissioni).

Uno zettajoule è 1.000.000.000.000.000.000.000 joule – un numero molto grande!

Little Boy, la bomba nucleare che ha distrutto Hiroshima, ha prodotto un’energia stimata in 15.000.000.000.000 di joule. Ciò significa che l’effetto delle emissioni di gas serra dell’umanità in quel periodo di 50 anni fino al 2020 è circa 25 miliardi di volte l’energia emessa dalla bomba nucleare di Hiroshima.

Se abbiamo intrappolato così tanto calore in più, dov’è?

Ad oggi, quasi ogni joule di energia in più – circa il 90% – è andato nei nostri oceani, in particolare nel chilometro d’acqua più alto. L’acqua è un ottimo dissipatore di calore. Ci vuole molta energia per riscaldarlo, ma riscaldarlo ce l’abbiamo. Gli oceani più caldi contribuiscono in modo determinante allo sbiancamento dei coralli e all’innalzamento del livello del mare.

Ci vuole molto tempo per portare così tanto calore negli oceani, e una volta che è lì non scompare. Invertire completamente il riscaldamento globale potrebbe non essere fattibile. Limitare l’aumento delle temperature significa correggere lo squilibrio e abbassare i livelli di CO2 verso il livello preindustriale di 280 ppm.

Se riusciremo a raggiungere emissioni nette di gas serra pari a zero, molto probabilmente fermeremo l’ulteriore riscaldamento globale e le concentrazioni di anidride carbonica inizieranno lentamente a diminuire.

Realisticamente, ciò significa una riduzione rapida e su larga scala delle emissioni e l’utilizzo della cattura del carbonio per compensare le emissioni che non possiamo eliminare.

Andare oltre e raffreddare il pianeta verso un clima preindustriale richiederebbe emissioni nette negative, il che significa che dovremmo estrarre dall’atmosfera ancora più carbonio di qualsiasi emissione persistente.

Purtroppo non ci siamo ancora. Le emissioni di gas serra causate dall’uomo sono a massimi quasi record. Ma produzione di energia pulita sta accelerando. Quest’anno potrebbe essere la prima volta che le emissioni del potere iniziano a diminuire.

Siamo in una gara e la posta in gioco è altissima, garantendo un clima vivibile per i nostri figli e per la natura.