Cosa sono i gas serra e quali conseguenze hanno sull’ambiente

Scopri quali sono i principali gas serra, in cosa consistono e quali effetti causano sulla Terra

I gas serra e il conseguente effetto omonimo che queste particolari sostanze determinano sono, negli ultimi anni, sempre più al centro del dibattito mondiale sul futuro del nostro Pianeta. La loro presenza eccessiva nell’atmosfera terrestre, del resto, ha un impatto molto negativo sul clima e sull’ambiente, determinando mutamenti significativi molto dannosi per la Terra e per l’uomo che la abita.

Nonostante, come detto, si parli ormai molto oggigiorno di gas serra ed effetto serra, non tutti sanno quali sono, nello specifico, queste sostanze, quali caratteristiche e proprietà hanno e perché sono così importanti, sia in positivo che in negativo. Per questo motivo occorre far chiarezza su cos’è un gas serra e sugli effetti causati da questo tipo di sostanze sulla temperatura del Pianeta, sulle cause e soprattutto sulle conseguenze, anche a lungo termine.

Cosa sono i gas serra e perché sono così importanti

I gas serra sono sostanze allo stato gassoso presenti nell’atmosfera della Terra a cui è attribuito l’importante ruolo di regolatori della temperatura globale del Pianeta. Questi particolari gas consentono l’ingresso della radiazione del Sole e ostacolano, invece, la fuoriuscita della radiazione infrarossa riemessa dalla superficie della Terra. In questo modo, i gas serra sono in grado di accumulare all’interno dell’atmosfera terrestre una parte dell’energia termica proveniente dal Sole.

Il fenomeno determinato da questi gas è definito comunemente “effetto serra” ed è verificabile tramite un’analisi spettroscopica eseguita in laboratorio. L’analogia con ciò che si verifica nelle serre adibite alla coltivazione, che ha suggerito il nome di questi particolari gas e dell’effetto a essi collegato, è però errata: nelle serre per la coltivazione, infatti, l’aumento della temperatura dell’ambiente non è determinato da una sorta di “intrappolamento” dell’energia radiante, bensì dall’assenza di un particolare fenomeno di trasferimento di calore chiamato convezione.

I gas serra possono essere sia di origine naturale che di origine antropica, cioè prodotti dall’uomo. L’effetto serra inteso come fenomeno naturale è determinante al fine di creare le condizioni migliori per la presenza e lo sviluppo delle forme di vita sulla Terra. L’intervento dell’uomo, però, ha causato un forte aumento di gas serra di natura antropica nell’atmosfera: il conseguente eccessivo effetto serra antropico, a sua volta, è responsabile dell’alterazione del normale equilibrio termico della Terra e degli importanti stravolgimenti sotto il profilo ambientale e climatico legati all’anomalo surriscaldamento globale del Pianeta. Le conseguenze di tutto ciò, però, come vedremo, non sono solo strettamente ambientali, ma anche economiche, sociali e sanitarie.

L’effetto serra nel corso della storia

La prima teorizzazione dell’effetto serra, inteso come generico fenomeno in cui l’atmosfera terrestre trattiene il calore solare, si fa risalire tradizionalmente al 1827, quando il matematico e fisico francese Jean Baptiste Joseph Fourier analizzò per primo dal punto di vista matematico la temperatura della Terra collegandola alla capacità “isolante” dell’atmosfera del Pianeta. Fourier, però, non riuscì a individuare la causa specifica di questo fenomeno. A porre l’attenzione sulla capacità di assorbimento del calore solare da parte di alcuni dei gas presenti nell’atmosfera terrestre fu, poco più di 30 anni dopo, nel 1859, il fisico irlandese John Tyndall.

Il primo a teorizzare le conseguenze negative dell’effetto serra antropico sulla temperatura della Terra fu invece, nel 1896, il fisico svedese Svante Arrhenius. Secondo i suoi calcoli, un raddoppio della concentrazione di CO2 (anidride carbonica) nell’atmosfera terrestre avrebbe provocato un aumento di 5-6° della temperatura della Terra. Le stime del fisico svedese si sono poi rivelate errate ma a lui spetta il merito di aver posto all’attenzione del mondo scientifico il legame tra aumento di CO2 e innalzamento della temperatura del Pianeta, sebbene ancora per diversi anni la sua teoria fu considerata scarsamente rilevante dalla comunità scientifica.

Nel corso del Novecento, prima l’ingegnere inglese Guy Stewart Callendar (nel 1938) e poi il fisico canadese Gilbert Plass (nel 1956) affrontarono nuovamente il problema dell’innalzamento delle temperature dalla stessa prospettiva di Svante Arrenhius. Fu solo nel 1985, però, che la comunità scientifica mondiale riconobbe concretamente la rilevanza del problema dell’aumento delle concentrazioni di gas serra sulla Terra, inteso come causa dell’aumento anomalo delle temperature globali del Pianeta e, tra i suoi vari effetti, del potenziale innalzamento dei livelli dei mari. Il merito fu di 29 climatologi che posero ufficialmente la questione durante una conferenza scientifica internazionale in Austria.

La prima conseguenza ufficiale di tale riconoscimento risale al 1988, anno dell’istituzione dell’IPCC (Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico) da parte dell’ONU (Organizzazione delle Nazioni Unite) e dell’OMM (Organizzazione meteorologica mondiale), con l’obiettivo di analizzare il problema del riscaldamento globale e di studiare la misurazione della concentrazione dei gas serra nell’atmosfera e le conseguenze dell’effetto serra.

Quali sono i principali gas serra sulla Terra

Ora che abbiamo visto nel dettaglio cosa sono i gas serra, quali proprietà hanno e quali effetti possono determinare, è arrivato il momento di chiarire con precisione, nello specifico, quali sono. In soccorso giunge il cosiddetto Global Warming Potential (in italiano il Potenziale di riscaldamento globale), un indice utilizzato dal già citato IPCC (Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico) per misurare il contributo preciso di un determinato gas serra al riscaldamento globale. Il parametro di riferimento, nonché unità di misura, di questo particolare indice è l’anidride carbonica (CO2).

I principali gas serra presenti nell’atmosfera della Terra sono il vapore acqueo (H2O), la già citata anidride carbonica (CO2), il protossido di azoto (N₂O), il metano (CH₄) e l’esafluoruro di zolfo (SF6). Si tratta tutte di sostanze dalla doppia origine, naturale e antropica. Ci sono, però, anche gas serra di origine esclusivamente antropica, cioè che sono prodotti dall’attività dell’uomo: tra questi ci sono gli alocarburi, categoria in cui spiccano i clorofluorocarburi (CFC).

Nonostante i gas alogenati siano emessi in quantità molto inferiori rispetto all’anidride carbonica, al protossido di azoto e al metano e abbiano livelli di concentrazione nell’atmosfera molto bassi, essi hanno un tempo di vita molto lungo e un elevato effetto come forzante radiativo. Questi ultimi sono entrambi ritenuti ulteriori parametri che concorrono a determinare il contributo di un gas all’effetto serra.

A partire dal 1997, il Protocollo di Kyoto (il trattato internazionale sull’ambiente e sul riscaldamento globale pubblicato l’11 dicembre 1997 da oltre 180 Paesi) regolamenta le emissioni dei gas serra considerati più dannosi. Essi sono: l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH₄), il protossido di azoto (N₂O), i clorofuorocarburi (CFC), i perfluorocarburi (PFC) e l’esafloruro di zolfo (SF6).

Quali sono le cause dell’effetto serra

I fattori che influenzano l’effetto serra sono molteplici e agiscono in diversa misura e con differenti modalità. Se è vero che la composizione dell’atmosfera si è modificata notevolmente nel corso dell’evoluzione della Terra a causa di fattori geologici (dalle emissioni vulcaniche all’attività degli oceani) e biologici (come le attività batteriche e la respirazione di animali e piante), anche l’attività umana, come abbiamo già sottolineato, ha avuto un’influenza rilevante su questo aspetto.

L’uomo, in particolare, incide sull’atmosfera determinando un aumento eccessivo di anidride carbonica e metano, legato all’uso di combustibili fossili, all’esplosione dell’allevamento di bovini e suini e alle culture a sommersione (come il riso). Allo stesso modo, i prodotti di sintesi quali clorofluorocarburi (fino agli anni Settanta largamente usati come propellenti per bombolette spray, solventi e collanti) e perfluorocarburi contribuiscono a intensificare l’effetto serra, oltre ad acuire il problema del cosiddetto buco dell’ozono.

Quali sono le conseguenze dell’effetto serra

Il concetto di riscaldamento globale fa riferimento all’aumento della temperatura media registrato sulla Terra a partire dalla fine del XIX secolo e ai fenomeni atmosferici associati al mutamento del clima del Pianeta. Tra quest’ultimi spiccano la desertificazione di alcune aree della Terra, l’innalzamento del limite che indica le nevi perenni e il progressivo scioglimento dei ghiacciai che si sta registrando in gran parte delle catene montuose nel mondo, l’innalzamento, il riscaldamento e l’acidificazione degli oceani (con i conseguenti cambiamenti faunistici e il rischio di inondazione di diverse zone costiere), i cambiamenti nella circolazione atmosferica e oceanica e l’aumento di fenomeni atmosferici estremi come alluvioni, uragani, frane e siccità.

Gli effetti del riscaldamento globale, però, come già anticipato, non sono solo ambientali. Le conseguenze di questo fenomeno e dei danni causati dai mutamenti climatici, infatti, sono anche, innanzitutto, economiche. Alcuni teorici, poi, hanno messo in relazione il riscaldamento globale con la stabilità dei popoli: una possibile conseguenza sociale, in quest’ottica, è stata individuata nel possibile aumento delle emigrazioni di massa dai Paesi del sud del mondo verso il mondo occidentale a causa del peggioramento della loro qualità della vita. In ultima analisi, le conseguenze dei mutamenti climatici possono essere anche sanitarie: si ipotizza, infatti, che il riscaldamento globale potrebbe favorire la diffusione di malattie tropicali (come la malaria) e altre malattie legate agli insetti (dalle zanzare alle zecche), in special modo in concomitanza con le crescenti ondate di grande caldo.

C’è, però, chi è arrivato a ipotizzare anche un possibile effetto “benefico” in ambito sanitario del riscaldamento globale legato all’effetto serra antropico: secondo Bjørn Lomborg, ambientalista danese noto per la sua posizione scettica nei confronti del tema del global warming, infatti, l’aumento delle temperature potrebbe determinare un calo dei decessi per il freddo ben più significativo dell’incremento delle morti per il caldo, con una conseguente diminuzione del numero di perdite di vite umane nel saldo finale.

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