Alcune persone sostengono che la preoccupazione per il riscaldamento globale sia un fenomeno moderno. E che scienziati e attivisti ambientali hanno inventato queste preoccupazioni per aumentare la consapevolezza dell'aumento dei gas serra derivanti dalla combustione di combustibili fossili.

Perché improvvisamente siamo così preoccupati per l'anidride carbonica (CO2) quando solo pochi decenni fa si parlava di una nuova era glaciale?

Nello stesso respiro, potrebbero anche chiedersi come i cambiamenti nella quantità di CO2 nell'atmosfera possano davvero cambiare il clima della Terra.

L'atmosfera dopo tutto contiene relativamente poca CO2 rispetto ad altri gas. Per esempio, c'è molto più vapore acqueo, che è anche un importante gas serra. Così, come può una piccola quantità di CO2 essere così importante?

Diamo un'occhiata a queste domande.

L'effetto serra è stato scoperto più di 100 anni fa

Nel 1896, lo scienziato svedese di fama mondiale e vincitore del premio Nobel Svante Arrhenius (1859-1927), descritto come la CO2 influenza il clima. Ha suggerito che l'aumento delle emissioni di CO2 dalla combustione di combustibili fossili potrebbe portare a un riscaldamento globale, il cosiddetto effetto serra.

Nei decenni successivi, è proseguita la ricerca sui gas serra. Ma fu solo nel 1938 che Guy Callendar mostrò per la prima volta come la temperatura della Terra stesse già aumentando.

Callendar è nato nel 1898, appena due anni dopo che Arrhenius pubblicò per la prima volta il suo lavoro sulla CO2. Era un ingegnere di mestiere ma era anche affascinato dall'atmosfera, e dedicava il suo tempo libero allo studio. Misurò la concentrazione dei gas, la struttura dell'atmosfera, come le correnti atmosferiche si sono mosse intorno al pianeta, e l'influenza dei raggi solari a varie latitudini.

Ed è stato questo lavoro che ha portato al primo modello climatico al mondo.

Il suo modello era molto primitivo rispetto ai modelli ben consolidati utilizzati per prevedere il tempo e il clima dai meteorologi e dai climatologi odierni. Ma ha costituito la base su cui da allora si sono sviluppati tutti gli studi moderni sulla scienza del clima.

Il suo lavoro culminò in questo studio del 1938, che mostrava che gli esseri umani avevano già emesso abbastanza CO2 nell'atmosfera per aumentare la temperatura media sulla Terra e che la Terra stava rispondendo:nei precedenti 50 anni, la temperatura media era infatti aumentata secondo l'effetto serra proposto da Arrhenius.

L'ipotesi di Callendar diventa teoria accettata

All'inizio l'ipotesi di Callendar non fu presa particolarmente sul serio da altri scienziati:non era un meteorologo e in quel momento semplicemente non c'erano dati sufficienti per testare questa ipotesi. Ma ha continuato, imperterrito.

Ha raccolto masse di nuovi dati, e quando morì nel 1964 il suo lavoro aveva ottenuto un'ampia accettazione scientifica.

Dopo un'audizione al Congresso al Senato americano nel 1988, il ruolo dei gas serra, ed in particolare quello della CO2, nel guidare la temperatura globale è stato ampiamente riconosciuto, e il numero di oppositori alla teoria si stava riducendo.

Perché la CO2 è un gas serra così importante?

Tra ere glaciali, l'atmosfera terrestre in genere contiene circa lo 0,03 per cento di CO2. Oggi, è circa lo 0,04%, o 410 parti per milione, come viene spesso definito. Ma questo è ancora un numero infinitamente piccolo.

Quindi, come può la CO2 avere un impatto così grande sul clima?

La luce emessa dal Sole contiene un ampio spettro di luce:ultravioletta, infrarossi, microonde, onde radio, luce visibile, e così via. Circa la metà della luce che raggiunge la Terra viene riflessa dalle nuvole o assorbita dall'atmosfera.

Il resto raggiunge la superficie terrestre e viene assorbito dalla terra, mare, e piante, riscaldando la superficie. Quando la Terra si scalda, emette luce infrarossa (calore), che si riflette sulla Terra, intrappolato nell'atmosfera. Questo è l'effetto serra in poche parole.

L'effetto serra si verifica perché l'atmosfera terrestre trattiene parte del calore che altrimenti andrebbe disperso nello spazio. Senza gas serra come la CO2, l'atmosfera non poteva trattenere questo, e la Terra si trasformerebbe rapidamente in una sfera ghiacciata.

Anidride carbonica:un gas serra unico nel suo genere

L'attuale composizione dei gas serra (CO2, ma anche metano, vapore acqueo, e alcuni altri) mantiene la temperatura media della Terra a un confortevole 15 gradi centigradi. Senza di loro sarebbe un ca molto freddo. -18 gradi.

L'effetto serra funge da termostato, ma oggi è sul filo del rasoio, mantenendo il mondo caldo ma non troppo caldo.

Oltre il 95 per cento dell'atmosfera terrestre è costituito da azoto e ossigeno, nessuno dei quali può assorbire la luce infrarossa e sono gas serra molto poveri. Un altro importante componente dell'atmosfera è il vapore acqueo, che è un gas serra molto efficace e assorbe la maggior parte della luce infrarossa riflessa dalla superficie terrestre.

Il vapore acqueo svolge un ruolo enorme nel mantenere la Terra abbastanza calda da permetterci di vivere qui. Ma per fortuna, non assorbe tutta la radiazione infrarossa e parte di essa scivola attraverso e fuori nello spazio.

Se questo non fosse il caso, e ha assorbito tutta la radiazione infrarossa, la Terra diventerebbe presto troppo calda per sostenere la vita. Ma Callendar ha scoperto che la CO2 chiude questi "buchi" e cattura gran parte della radiazione infrarossa che il vapore acqueo lascia fuoriuscire.

Così, più CO2 c'è nell'atmosfera, più di queste lacune sono chiuse. E anche se la CO2 costituisce una parte così piccola dell'intera atmosfera, ha un ruolo incredibilmente significativo su come regola il calore e, perciò, il clima. Inoltre, La CO2 permane a lungo nell'atmosfera rispetto a molti altri gas serra, rendendolo ancora più potente.

Il riscaldamento globale è una nuova mania?

La ricerca sui gas serra e la loro influenza sul nostro clima non è una nuova mania. Ha radici che risalgono alle scoperte della meccanica quantistica e alla struttura dell'atomo.

Proprio come tutti gli altri rami della scienza, le ipotesi si sono via via sviluppate e perfezionate man mano che nuovi dati e conoscenze si rendono disponibili. E una comprensione più dettagliata di come funziona il clima e di cosa lo influenza, è emerso.

La ricerca più recente indica che il riscaldamento globale causato dall'uomo si stava già verificando nella prima metà del 19° secolo, che è molto prima di quanto Callender avesse pensato.

Questo non significa che Callendar si sbagliasse, solo che non aveva accesso a così tanti tipi di dati che abbiamo oggi.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di ScienceNordic, la fonte affidabile per le notizie scientifiche in lingua inglese dai paesi nordici. Leggi la storia originale qui.