Cambiamenti climatici: cause e possibili soluzioni

1. Cambiamenti climatici: cause e possibili soluzioni Domenico Santino domenico.santino@.enea.it

2. Sommario • Clima ed effetto serra • Consumi energetici e CO2 • La strada verso Kyoto • Il Protocollo di Kyoto • Cambiamenti climatici: Italia e UE

3. Se le conseguenze di un problema non sono certe, si ignora il problema o si fa qualcosa comunque?

4. Che cos’è il clima • Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC): “Con il termine clima si intende il tempo medio in termini della sua media e della sua variabilità in un determinato arco temporale ed in una determinata area geografica.” • Pew-Center (associazione ambientalistica):”Clima: il tempo mediato su un lungo periodo di una regione… Il clima non è la stessa cosa del tempo”

5. Le componenti del sistema climatico Atmosfera Idrosfera Criosfera Geosfera Biosfera

6. L’atmosfera L’atmosfera è una miscela di gas ed aerosol che nell’insieme viene chiamata aria. Essa influenza in modo determinante il bilancio energetico terrestre

7. L’atmosfera • Fenomeni a livello globale: interazione dell’atmosfera terrestre con l’energia proveniente dal sole • Trasporto di energia: l’equatore è più caldo dei poli, l’aria calda si muove dall’equatore verso i poli

9. La idrosfera Con idrosfera si intende le acque superficiali ed in modo particolare gli oceani

10. La idrosfera I venti superficiali fanno mettere in movimento le correnti oceaniche globali di superficie. Le acque calde si muovono verso i poli, mentre le acque fredde si muovono verso l’equatore L’acqua evaporando dalla superficie degli oceani immagazzina calore che viene successivamente rilasciato quando il vapore condensa per formare nubi e precipitazioni

11. La idrosfera Gli oceani immagazzinano una quantità di energia molto maggiore dell’atmosfera

13. La corrente del Golfo nel nord Atlantico ha mostrato segni di rallentamento

14. La criosfera La criosfera è formata da quelle regioni del globo, sia terrestri sia marine, coperte da neve o ghiaccio.

15. La criosfera La neve ed il ghiaccio riflettono il 90% della radiazione proveniente dal sole, mentre la terra in media riflette circa il 30%. Senza la criosfera la riflessione totale sarebbe molto più bassa: più energia sarebbe assorbita di quanto ne verrebbe riflessa, e di conseguenza la temperatura dell’atmosfera sarebbe più alta

16. La geosfera La geosfera è formata dai suoli, sedimenti e rocce della parte terrestre della terra, la crosta continentale ed oceanica ed infine l’interno stesso della terra. Le eruzioni vulcaniche riempiono l’atmosfera di anidride carbonica ed emettono considerevoli quantità di polveri ed aerosol.

17. La biosfera La vita si torva praticamente in tutti gli ambienti terrestri. La biosfera, sia sulla terra sia negli oceani, influenza la riflessione della energia solare della superficie terrestre. Le grandi aree della foresta continentale hanno una riflessione relativamente piccola rispetto a regioni aride come i deserti.

18. La biosfera La biosfera influenza anche i flussi di certi gas ad effetto serra come l’anidride carbonica ed il metano. Il plancton nella superficie degli oceani utilizza il carbonio disciolto per i processo di fotosintesi. Quando muore, il plancton affonda, trasportando l’anidride carbonica sul fondo degli oceani. Tale attività riduce fortemente la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica

19. Il clima è in continua evoluzione per cause naturali

20. La temperatura si rialza di 0.5/1 grado, il mare cresce di livello Più Caldo Periodo di riscaldamento: nel 218 AC Annibale varca le Alpi con gli elefanti Più arido, i deserti si sviluppano, nasce la civiltà egiziana lungo il Nilo Medioevo caldo e mite, in Inghilterra vitigni, vichinghi in Groenlandia Anno zero 500 D.C. 2000 A.C. 1850 D.C. 4000 A.C. 1000 D.C. 1300 D.C. 1000 A.C. Clima mite, la Libia è il granaio di Roma Sahara fertile, nasce l’agricoltura, si popola la Mesopotamia, Piccola era Glaciale, ghiacciai molto estesi, 1816 anno senza estate Cambia il clima, decadenza vecchie civiltà, sviluppo romani e greci Forse una catastrofe climatica (vulcano?), invasioni dell’occidente, Islam Più Freddo

21. Temperatura della terra La temperatura della terra sarebbe -19°C se l’atmosfera non trattenesse, grazie all’effetto serra, una parte dell’energia che riceve dal sole.

24. Flusso energetico • Flusso di energia dal sole: • 64 MW/m2 • Flusso incidente sulla superficie terrestre (distanza dal sole 150 milioni di km) : • 1367 W/m2 (circa 0,02 per mille) • Flusso medio incidente: • 342 W/m2 • Flusso medio utilizzabile : • 240 W/m2

25. Equilibrio radiativo pre-industriale

26. Equilibrio radiativo 2xCO2

27. Le attività umane stanno modificando il clima terrestre

28. Durante gli ultimi 3 secoli la popolazione umana è aumentata di 10 volte sino a 6000 milioni e quattro volte nel 20o secolo • La popolazione animale è aumentata a 1400 milioni (1 mucca/famiglia); quadruplicandosi nell’ultimo secolo • Urbanizzazione è cresciuta di oltre dieci volte nell’ultimo secolo; quasi metà della popolazione vive in città

29. La produzione industriale è cresciuta di 40 volte durante l’ultimo secolo, l’uso dell’energia 16 volte • Circa il 50 % della superficie terrestre è stata trasformata dall’azione umana • L’uso di acqua è aumentato di 9 volte durante l’ultimo secolo sino a 800 m3 /persona anno; 65 % irrigazione, 25 % industria, ~10 % idropotabile

30. Cambiamenti in atto • Redistribuzione delle precipitazioni • Incremento del rischio delle precipitazioni estreme (inondazioni desertificazione) • Incremento delle onde di calore in Europa, come nell‘estate 2003 • Cambiamenti troppo rapidi impediscono agli ecosistemi di adattarsi

31. Le temperature e il livello del mare stanno aumentando • I ghiacciai si stanno ritirando • Il ghiaccio artico sta diventando più sottile • Le attività umane stanno cambiando le concentrazioni atmosferiche dei gas serra

32. Fonte: NASA and Natural Resources Defense Council

33. Potenziali Impatti dei Cambiamenti Climatici

34. Persone a rischio per un aumentodel livello del mare di 44 cm nel 2080Assumendol’attualelivellodiprotezionedalleinondazioni Source: R. Nicholls, Middlesex University in the U.K. Meteorological Office. 1997. Climate Change and Its Impacts: A Global Perspective.

36. Strategie di intervento Strategie di mitigazione dei cambiamenti climatici agire sulle cause

37. Strategie di adattamento ai cambiamenti climatici agire sugli effetti

38. Finalità della mitigazione • A breve termine: stabilizzazione delle emissioni di gas serra di origine antropica • A lungo termine: stabilizzazione delle concentrazioni in aria dei gas serra ad un livello non pericoloso per il sistema climatico e per i sistemi umani

39. Opzioni di mitigazione • Diminuire le emissioni • Uso razionale dell’energia ed efficienza energetica • Sequestro del carbonio • Fonti rinnovabili • Nuovi vettori energetici • Fonte nucleare

40. Opzioni di mitigazione • Aumentare gli assorbimenti del carbonio • Forestazione, riforestazione • Riduzione del degrado suoli • Ottimizzazione della gestione agroforestale

41. Consumi energetici ed emissioni di CO2

46. La strada verso Kyoto

47. Eventi significativi nello sviluppo di una coscienza mondiale dei problemi ambientali

48. 1972 pubblicazione del rapporto del Club di Roma “I limiti dello sviluppo” (Meadows D.H et al. 1972). • 1972 1° Earth Summit a Stoccolma, Svezia

49. 1988 Viene formato il “Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) • 1990 Primo rapporto dell’IPPC • 1992 2° Earth Summit, Rio de Janeiro, Brasile

50. Principi della UNFCCC • Principio di precauzione • Principio di responsabilità • Principio di equità