Tenere sotto controllo il cambiamento climatico è un'impresa formidabile, sfida multiforme. L'analisi dei miei colleghi e di me suggerisce che rimanere entro livelli di riscaldamento sicuri ora richiede la rimozione dell'anidride carbonica dall'atmosfera, oltre a ridurre le emissioni di gas serra.

La tecnologia per farlo è agli inizi e richiederà anni, anche decenni, sviluppare, ma la nostra analisi suggerisce che questa deve essere una priorità. Se spinto, sistemi operativi su larga scala dovrebbero essere disponibili entro il 2050.

Abbiamo creato un semplice modello climatico e abbiamo esaminato le implicazioni dei diversi livelli di carbonio nell'oceano e nell'atmosfera. Questo ci permette di fare proiezioni sul riscaldamento delle serre, e vediamo cosa dobbiamo fare per limitare il riscaldamento globale entro 1,5 rispetto alle temperature preindustriali, una delle ambizioni dell'accordo sul clima di Parigi del 2015.

Per mettere il problema in prospettiva, ecco alcuni dei numeri chiave.

Gli esseri umani hanno emesso 1, 540 miliardi di tonnellate di anidride carbonica dalla rivoluzione industriale. Per dirla in un altro modo, ciò equivale a bruciare abbastanza carbone per formare una torre quadrata larga 22 metri che va dalla Terra alla Luna.

La metà di queste emissioni è rimasta nell'atmosfera, causando un aumento dei livelli di CO₂ che è almeno 10 volte più veloce di qualsiasi aumento naturale conosciuto durante la lunga storia della Terra. La maggior parte dell'altra metà si è dissolta nell'oceano, provocando l'acidificazione con i suoi effetti dannosi.

Sebbene la natura rimuova la CO₂, ad esempio attraverso la crescita e l'interramento di piante e alghe, lo emettiamo almeno 100 volte più velocemente di quanto venga eliminato. Non possiamo fare affidamento su meccanismi naturali per gestire questo problema:anche le persone dovranno aiutare.

Qual è l'obiettivo?

L'accordo sul clima di Parigi mira a limitare il riscaldamento globale ben al di sotto di 2℃, e idealmente non superiore a 1,5 . (Altri dicono che 1℃ è ciò a cui dovremmo davvero mirare, anche se il mondo sta già raggiungendo e superando questa pietra miliare.)

Nella nostra ricerca, abbiamo considerato 1℃ un limite di riscaldamento sicuro migliore perché più ci avrebbe portato nel territorio del periodo Eemiano, 125, 000 anni fa. Per ragioni naturali, durante questa era la Terra si è riscaldata di poco più di 1℃. Guardando indietro, possiamo vedere le conseguenze catastrofiche delle temperature globali che rimangono così alte per un lungo periodo.

I livelli del mare durante il periodo Eemiano erano fino a 10 metri più alti dei livelli attuali. Oggi, la zona entro 10 metri dal livello del mare ospita il 10% della popolazione mondiale, e anche un innalzamento del livello del mare di 2 metri oggi sposterebbe quasi 200 milioni di persone.

Chiaramente, spingersi verso un clima simile a Eemian non è sicuro. Infatti, con il 2016 che è stato di 1,2 più caldo della media preindustriale, e un riscaldamento extra bloccato grazie all'accumulo di calore negli oceani, potremmo aver già superato la soglia media di 1℃. Per mantenere il riscaldamento al di sotto dell'obiettivo di 1,5℃ dell'accordo di Parigi, è fondamentale rimuovere la CO₂ dall'atmosfera e limitare la quantità che immettiamo.

Quindi quanta CO₂ dobbiamo rimuovere per prevenire il disastro globale?

Sei un pessimista o un ottimista?

Attualmente, le emissioni nette dell'umanità ammontano a circa 37 gigatonnellate di CO₂ all'anno, che rappresenta 10 gigatonnellate di carbonio bruciato (una gigatonnellata è un miliardo di tonnellate). Dobbiamo ridurla drasticamente. Ma anche con forti riduzioni delle emissioni, abbastanza carbonio rimarrà nell'atmosfera per causare un riscaldamento pericoloso.

Usando questi fatti, abbiamo identificato due scenari approssimativi per il futuro.

Il primo scenario è pessimista. Ha emissioni di CO₂ stabili dopo il 2020. Per mantenere il riscaldamento entro limiti di sicurezza, dobbiamo quindi rimuovere quasi 700 gigatonnellate di carbonio dall'atmosfera e dall'oceano, che scambiano liberamente CO₂. Iniziare, la riforestazione e il miglioramento dell'uso del suolo possono bloccare fino a 100 gigatonnellate in alberi e suolo. Ciò lascia altre 600 gigatonnellate da estrarre con mezzi tecnologici entro il 2100.

L'estrazione tecnologica attualmente costa almeno 150 dollari USA per tonnellata. A questo prezzo, nel resto del secolo, il costo ammonterebbe a 90 trilioni di dollari. Questo è simile in scala all'attuale spesa militare globale, che, se si mantiene stabile a circa 1,6 trilioni di dollari USA all'anno, nello stesso periodo raggiungerà circa 132 trilioni di dollari USA.

Il secondo scenario è ottimista. Presuppone che riduciamo le emissioni del 6% ogni anno a partire dal 2020. A quel punto, dobbiamo ancora rimuovere circa 150 gigatonnellate di carbonio.

Come prima, la riforestazione e il miglioramento dell'uso del suolo possono rappresentare 100 gigatonnellate, lasciando 50 gigatonnellate da estrarre tecnologicamente entro il 2100. Il costo per questo sarebbe di 7,5 trilioni di dollari entro il 2100 - solo il 6% della spesa militare globale.

Certo, questi numeri sono una guida approssimativa. Ma illustrano il bivio in cui ci troviamo.

Il lavoro da fare

Adesso è il momento di scegliere:senza azione, saremo bloccati nello scenario pessimistico entro un decennio. Nulla può giustificare di gravare sulle generazioni future con questo enorme costo.

Per il successo in entrambi gli scenari, dobbiamo fare di più che sviluppare nuove tecnologie. Abbiamo anche bisogno di nuovi legali internazionali, politica, e quadri etici per affrontare il suo uso diffuso, compresi gli inevitabili impatti ambientali.

Il rilascio di grandi quantità di ferro o polvere minerale negli oceani potrebbe rimuovere la CO₂ modificando la chimica ambientale e l'ecologia. Ma farlo richiede la revisione delle strutture legali internazionali che attualmente vietano tali attività.

Allo stesso modo, alcuni minerali possono aiutare a rimuovere la CO₂ aumentando l'erosione delle rocce e arricchendo i suoli. Ma l'estrazione su larga scala di tali minerali avrà un impatto su paesaggi e comunità, che richiede anche revisioni legali e regolamentari.

E infine, la cattura diretta di CO₂ dall'aria si basa su installazioni su scala industriale, con le proprie ricadute ambientali e sociali.

Senza nuovi legali, politica, e quadri etici, non saranno possibili progressi significativi, non importa quanto grandi siano gli sviluppi tecnologici. Le nazioni progressiste potrebbero andare avanti verso la consegna del pacchetto combinato.

I costi di questo sono alti. Ma i paesi che prendono l'iniziativa stanno per guadagnare tecnologia, lavori, indipendenza energetica, una salute migliore, e gravitas internazionale.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.