Evoluzione del Clima Terrestre: Storia e Prospettive Future

Cambiamenti climatici passati

A) Le variazioni nel clima della Terra prima del Quaternario

Sappiamo che, nel corso della storia geologica della Terra, la distribuzione delle terre e dei mari era diversa, con un impatto considerevole sul clima del pianeta. È nota l'esistenza di un grande supercontinente denominato Pangea. Questo continente fungeva da freno per le correnti oceaniche, impedendo loro di raggiungere le latitudini medie e superiori, che rimanevano molto fredde; ciò si traduceva in glaciazioni tali da interessare anche le cime più alte. Questo spiegherebbe sia la glaciazione del Precambriano che quella del Carbonifero, poiché corrispondono rispettivamente alla Pangea I e alla Pangea II.

Tuttavia, nel tempo trascorso tra le due, si verificò la frammentazione della Pangea I, che portò a un'intensa circolazione delle correnti oceaniche; per questo motivo, le temperature medie durante il Paleozoico furono superiori a quelle attuali. Inoltre, sappiamo che i continenti presentano un'escursione termica più elevata, per cui in inverno il freddo è molto intenso e le masse d'aria premono contro il terreno, provocando un anticiclone permanente. Negli anticicloni, il vento freddo e secco proviene dall'interno e si dirige verso i bordi, motivo per cui il clima risulta arido e desertico. Questo è ciò che accadde durante il Permiano, quando il deserto fu influenzato dal grande anticiclone formatosi sul supercontinente Pangea II.

Nel corso del Mesozoico e del Terziario la temperatura salì ancora di più, soprattutto nel Cretaceo e nel Giurassico; quando la Pangea II si divise in due continenti, il clima divenne molto favorevole per lo sviluppo di rettili tropicali di grandi dimensioni. Nel tardo Mesozoico avvenne l'estinzione dei dinosauri, apparentemente dovuta all'impatto di un meteorite.

B) Le variazioni di temperatura durante il Quaternario

Dall'inizio del Quaternario, la distribuzione attuale delle terre e dei mari non è praticamente cambiata; per la sua spiegazione si è fatto ricorso alle variazioni della radiazione solare incidente causate dai cicli di Milankovitch. Nel corso degli ultimi 800.000 anni, la Terra ha attraversato circa 10 periodi glaciali di 100.000 anni ciascuno, separati da periodi interglaciali di circa 10.000 anni. L'esistenza di questi ghiacciai è stata studiata attraverso l'analisi delle bolle d'aria intrappolate nel ghiaccio. È stato dimostrato che, durante i periodi di raffreddamento, l'aria conteneva una percentuale inferiore di CO₂.

C) Variazioni di temperatura durante il passato storico

Circa 10.000 anni fa terminò l'ultima glaciazione quaternaria e iniziò il periodo caldo interglaciale. Il picco di riscaldamento, chiamato ottimo climatico dell'Olocene, presentò temperature di 2 o 3 gradi superiori rispetto a quelle attuali. Dopo questo periodo, si è verificata un'alternanza di fasi calde e fredde, specialmente tra il 1000 e il 1200 d.C., quando si verificò il Periodo Caldo Medievale (MWP), che favorì l'esplorazione vichinga del Nord Atlantico.

Successivamente ci fu un periodo di raffreddamento più marcato, la Piccola Era Glaciale (tra il 1200 e il 1900 d.C.), che segnò l'avanzata dei ghiacci polari. Un fattore rilevante sono le macchie solari: aree scure sulla superficie del Sole che aumentano fino a raggiungere un massimo ogni 11 anni circa. L'intensità della radiazione solare sulla Terra è mediamente di 1370 W/m² e, durante il massimo delle macchie solari, può aumentare di 1,2 W/m². Tuttavia, il numero totale di macchie solari varia in cicli di 80 e 180 anni. Questi periodi possono essere la causa delle variazioni termiche: una diminuzione del numero di macchie solari, come nel caso della Piccola Era Glaciale, portò al congelamento dell'Artico e all'estensione dell'anticiclone polare, associato anche a una fase di NAO negativa (-), con piogge e venti occidentali (Westerlies) deboli che interessarono il nostro paese.

Cambiamento climatico e futuro

Il riscaldamento globale attuale è un problema cruciale perché ha una portata mondiale. La Convenzione sui cambiamenti climatici della Conferenza di Rio de Janeiro del 1992 ha evidenziato la responsabilità delle emissioni di gas ad effetto serra causate dalle attività umane nell'aumento della temperatura media della Terra. Si è concluso che, se i paesi in via di sviluppo seguiranno il nostro modello di sfruttamento incontrollato, le emissioni di gas serra saliranno vertiginosamente.

Sappiamo che, per migliaia di anni, la concentrazione atmosferica di CO₂ è rimasta intorno alle 280 ppm, ma a partire dalla rivoluzione industriale è aumentata fino a 370 ppm nel 2007. La CO₂ è la principale responsabile, ma non l'unica: vanno considerati anche il metano, il protossido di azoto e i gas fluorurati come HFC, PFC e SF₆. Secondo il quarto rapporto dell'IPCC pubblicato nel 2007, le previsioni includono:

• La fusione dei ghiacci ridurrà l'albedo, portando a un ulteriore aumento delle temperature.
• Si verificherà un aumento pericoloso degli iceberg.
• Le zone climatiche si sposteranno verso i poli a un tasso di circa 5 km/anno, causando alterazioni degli ecosistemi subtropicali e l'avanzata dei deserti.
• Alterazioni nel ciclo dell'acqua e riduzione della sua qualità.
• Problemi di salute dovuti a carestie e malattie derivanti dalla riduzione dei raccolti.

Accordi internazionali

Nel 3° COP del 1997 è stato firmato il Protocollo di Kyoto, che rappresenta un primo passo per ridurre le emissioni di gas serra. Nei vertici degli anni successivi sono stati delineati tre meccanismi di flessibilità:

• Il commercio di emissioni: Un paese può acquistare diritti di emissione da un altro per raggiungere i propri obiettivi.
• Meccanismo di sviluppo pulito (CDM): I paesi sviluppati possono promuovere e investire in progetti di sviluppo pulito nel Sud del mondo.
• Partecipazione dei serbatoi di carbonio: Una parte delle emissioni viene compensata piantando alberi e altre piante che assorbono CO₂.

Al vertice di Nairobi del 2006 e a quello di Bali del 2007 si è proseguito su questa strada. Secondo un rapporto dell'Agenzia per l'Ambiente del 2008, l'UE intende non solo rispettare l'impegno di ridurre le emissioni dell'8% rispetto ai livelli base, ma superarlo arrivando all'11%. Questo obiettivo potrebbe essere realizzato anche tramite i pozzi di carbonio e i crediti. Come si nota, i dati sulle emissioni in Spagna sono tra i peggiori; tuttavia, il paese è destinato a essere uno dei più colpiti dalle conseguenze del cambiamento climatico. Per evitare ciò, è necessaria una volontà politica che si traduca in investimenti concreti nelle energie rinnovabili.