Innanzitutto l’aumento della temperatura globale è dovuto al surriscaldamento dell’atmosfera, causato a sua volta dall’incremento dell’effetto serra naturale, o meglio, dalla produzione di effetto serra antropogenico. Infatti, l’effetto serra è di per sé un fenomeno naturale senza il quale non ci sarebbe vita sulla terra. L’energia solare entra nell’atmosfera attraverso radiazioni luminose e riscalda la Terra. Parte di questa energia scalda la superficie terrestre e viene poi nuovamente irradiata nello spazio sotto forma di raggi infrarossi. Parte dei raggi infrarossi viene trattenuta nell’atmosfera e permette alla Terra di avere una temperatura media globale (circa 15 °C) utile per la vita degli organismi viventi che la abitano. Se questa parte di raggi non venisse trattenuta nell’atmosfera si avrebbe una temperatura media globale troppo bassa per poter permettere l’esistenza di esseri viventi sulla Terra, circa -20 °C.
Il problema nasce dal momento in cui le attività umane hanno aumentato la concentrazione di gas serra nell’aria e hanno immesso anche sostanze inquinanti precedentemente non presenti nell’atmosfera, trattenendo così più calore e dando origine al cosiddetto effetto serra antropogenico. L’atmosfera terrestre è uno strato molto sottile e quindi molto sensibile ad ogni minimo cambiamento che le attività umane provocano. È uno strato così sottile che noi siamo dunque in grado di alterarne la composizione.
La temperatura media globale è aumentata di circa 0,7 °C nell’ultimo secolo, ma per esempio sulle Alpi e in Italia l’aumento è stato di circa 1-1,2 °C. Quando si parla di surriscaldamento globale ci si riferisce all’aumento della temperatura media globale, e cioè di tutta la superficie terrestre, dunque si può verificare che, mentre alcune zone della Terra diventano più calde, altre, come il Nord Europa, diventano più fredde. Questo avviene perché l’impatto dei cambiamenti climatici non è lo stesso in ogni punto della Terra. L’aumento di temperatura non è ben distribuito sulla superficie del pianeta, infatti l’emisfero nord si è surriscaldato di più rispetto all’emisfero sud e i continenti si sono surriscaldati di più rispetto agli oceani.
L’anidride carbonica è il gas serra che si trova in quantità maggiori nell’atmosfera e che contribuisce maggiormente al surriscaldamento globale. Anche il vapore acqueo è un gas presente in quantità significative nell’atmosfera, ma la durata della sua esistenza nell’aria è minima rispetto alla CO2, perché tende a condensarsi rapidamente. Il metano, invece, costituisce un problema molto più grande del vapore acqueo e della CO2. Anche se la quantità di metano nell’atmosfera è minore rispetto a quella dell’anidride carbonica, esso è un gas molto più potente e trattiene molto più calore, contribuendo maggiormente all’aumento dell’effetto serra. Inoltre questo gas è più pericoloso perché interagisce con altre molecole nell’atmosfera, producendo a sua volta CO2 e vapore acqueo. Finora si calcola che il metano ha contribuito per due terzi al surriscaldamento globale rispetto all’anidride carbonica. La maggior parte delle emissioni di metano provengono dall’agricoltura intensiva, dal bestiame, dal letame, dalle coltivazioni di riso, dalle produzioni di petrolio e gas, dalle discariche, dallo smaltimento di rifiuti, dalle miniere di carbone, dalla combustione dei combustibili fossili e dal gas che riscalda le nostre abitazioni. La terza causa dell’aumento dell’effetto serra, e quindi del surriscaldamento globale, è il nerofumo, o fuliggine, prodotto dalla combustione di biomassa (foreste, pascoli, legname e letame), da fuochi per cucinare e dalla combustione dei combustibili fossili. Esso non è un gas, bensì è composto da un particolato carbonioso, ed è molto pericoloso poiché quello prodotto dalla combustione delle foreste in Siberia e Europa orientale si dirige verso l’Artico e, dal momento che aumenta la temperatura, contribuisce alla scomparsa delle calotte di ghiaccio. È particolarmente dannoso anche per la catena himalayana, poiché, inquinando l’aria sulle vette dell’Himalaya e dell’altopiano del Tibet, accelera lo scioglimento dei ghiacciai.
Altri gas responsabili dell’aumento dell’effetto serra sono il protossido d’azoto (N2O), emesso dall’uso di fertilizzanti nell’agricoltura intensiva, il monossido di carbonio (CO), i compostiorganici volatili (VOC) e le sostanze chimiche inventate dall’uomo nel XX secolo, come gli idrocarburi alogenati e i clorofluorocarburi.
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