Sentiamo spesso parlare di “effetto serra” nel contesto negativo del riscaldamento globale:è per questo che i ghiacciai si stanno sciogliendo e i modelli climatici stanno subendo pericolosi cambiamenti. Ma l'effetto serra non è in realtà una cosa negativa di per sé:è una parte cruciale e positiva del bilancio energetico della Terra.
È ciò che consente alla Terra di rimanere abbastanza calda da consentire la sopravvivenza della vita. Senza di essa, la Terra si sentirebbe qualcosa di simile a Marte. Quindi, cos'è l'effetto serra , esattamente?
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Il processo prende il nome dalle serre che rimangono belle e calde per far crescere le piante. Questo è fondamentalmente lo stesso processo che mantiene la Terra bella e calda per sostenere la vita. Un esempio dell'effetto serra che la maggior parte di noi sperimenta nella vita di tutti i giorni è il riscaldamento dell'interno di un'auto quando viene lasciata al sole.
Probabilmente hai notato che la temperatura interna della tua auto è sempre molto più calda della temperatura esterna se è rimasta lì per un po'. I raggi del sole entrano dai finestrini della tua auto. Parte del calore del sole viene assorbito dai sedili, dal cruscotto, dalla moquette e dai tappetini.
Quando quegli oggetti rilasciano questo calore, non tutto esce dalle finestre. Una parte viene riflessa all'interno:il calore irradiato dai sedili ha una lunghezza d'onda diversa rispetto alla luce del sole che attraversa i finestrini, e il vetro del finestrino non lascia passare gran parte di quella lunghezza d'onda.
Quindi, una certa quantità di energia entra e meno energia esce. Il risultato è un aumento graduale della temperatura all'interno della tua auto.
Usando l'esempio dell'auto al sole, possiamo guardare l'atmosfera terrestre come un gigantesco finestrino sferico di un'auto. L'effetto serra della Terra mantiene il pianeta molto più caldo dello spazio circostante.
Quando i raggi del sole colpiscono l'atmosfera terrestre e la superficie terrestre, circa il 70% dell'energia rimane sul pianeta, assorbita dalla terra, dagli oceani, dalle piante e da altri oggetti. Il restante 30% viene riflesso nello spazio da nuvole, campi innevati e altre superfici riflettenti [fonte:NASA].
Ma anche il 70% che riesce a passare non rimane sulla Terra per sempre (altrimenti, la Terra diventerebbe una palla di fuoco ardente). Le cose intorno al pianeta che assorbono il calore del sole alla fine irradiano una parte di quel calore (radiazione) a una lunghezza d'onda diversa, come fanno i sedili della tua auto e il cruscotto.
Questo processo di assorbimento della radiazione mantiene la Terra in equilibrio radiativo:la radiazione solare colpisce continuamente la Terra, riscaldandola; la Terra calda emette parte di quella radiazione nello spazio, raffreddandosi. Maggiore è la radiazione solare che la Terra assorbe, maggiore è la radiazione che rilascia.
Parte della radiazione rilasciata arriva nello spazio, mentre il resto finisce per essere riflesso sulla Terra quando colpisce alcune cose nell'atmosfera, come l'anidride carbonica, il gas metano e il vapore acqueo:i finestrini dell'auto.
Il calore che non riesce a fuoriuscire attraverso l'atmosfera terrestre mantiene il pianeta più caldo di quanto non lo sia nello spazio, perché attraverso l'atmosfera entra più energia di quanta ne esce. Questo è l'effetto serra che mantiene calda la Terra.
Se non ci fosse l’effetto serra sulla Terra, il nostro pianeta probabilmente assomiglierebbe molto a Marte. Marte non ha un'atmosfera abbastanza densa da riflettere molto calore verso il pianeta, quindi lì fa molto freddo.
Quindi l'effetto serra è in realtà una buona cosa e, come per la maggior parte delle cose buone, la moderazione è fondamentale.
Il motivo per cui spesso associamo l'effetto serra al danno ambientale è che a partire dalla rivoluzione industriale l'effetto serra ha perso il suo equilibrio:l'atmosfera terrestre intrappola troppo calore.
Alcuni scienziati hanno suggerito che potremmo terraformare la superficie di Marte inviando “fabbriche” che vomiterebbero nell’aria vapore acqueo, anidride carbonica e altri gas serra. Se si potessero generare sufficienti emissioni di gas serra, l'atmosfera potrebbe iniziare ad addensarsi abbastanza da trattenere più calore e consentire alle piante di vivere in superficie.
Una volta che le piante si fossero diffuse su Marte, avrebbero iniziato a produrre ossigeno. Dopo qualche centinaio o migliaio di anni, Marte potrebbe effettivamente avere un ambiente in cui gli esseri umani potrebbero semplicemente passeggiare, tutto grazie all'effetto serra.
Gli scienziati stimano che senza un'atmosfera, la superficie della Terra sarebbe circa 54 gradi Fahrenheit (30 gradi Celsius) più fredda di quanto lo sia ora [fonte:NASA]. Ciò porterebbe la temperatura media della superficie terrestre a circa 5 gradi F (meno 15 gradi C); per fare un confronto, la superficie di Marte si trova a circa meno 9,4 gradi F (meno 23 gradi C) [fonte:Elert].
In altre parole, senza l’atmosfera terrestre e l’effetto serra che essa fornisce, saremmo in un ruscello. Ma si scopre che un effetto serra iperattivo può provocare un risultato altrettanto devastante. Con troppi gas serra nell'atmosfera che assorbono il calore, troppe radiazioni rimangono intrappolate, provocando un riscaldamento della Terra oltre la sua temperatura ideale.
Fondamentalmente, la Terra non è in grado di espellere abbastanza calore per mantenersi fresca, con il risultato di quello che è diventato noto come “riscaldamento globale”. È l'effetto serra impazzito.
Il problema è principalmente l’aumento della concentrazione di anidride carbonica atmosferica (CO2 ). CO2 è il gas serra più abbondante (dopo il vapore acqueo).
Nello stato naturale della Terra, CO2 i livelli sono mantenuti in equilibrio principalmente dall'attività della vita vegetale. Ma man mano che gli esseri umani hanno iniziato a bruciare sempre più CO2 -rilasciando i combustibili fossili, i livelli si sono spostati fuori equilibrio.
Stiamo emettendo troppa CO2 che le piante devono gestire (soprattutto con gli effetti aggiuntivi della deforestazione). Prima della rivoluzione industriale alla fine del 1700, la concentrazione di CO2 nell'atmosfera era di circa 280 parti per milione (ppm). A metà del 1900, quel numero era di 300 ppm e nel 2023 abbiamo raggiunto livelli intorno a 420 ppm [fonte:NASA].
Questo aumento ha portato a un aumento di 2 gradi F (1 grado C) della temperatura terrestre dall'era preindustriale, il che potrebbe non sembrare molto finché non ci si rende conto che gli scienziati prevedono effetti globali terribili e irreversibili a una temperatura di 2 gradi C. aumento, tra cui lo scioglimento delle calotte glaciali, l'innalzamento del livello del mare e le relative inondazioni, modelli climatici estremi e la diffusa distruzione dell'habitat della fauna selvatica.
In accordi come il Protocollo di Kyoto e l’Accordo di Parigi, il mondo ha iniziato ad agire per cercare di ridurre le emissioni globali di gas serra. Resta da vedere se questi sforzi riusciranno a evitare il disastro o si riveleranno troppo poco e troppo tardi.
