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cambiamento climatico MODULO 1 - Coggle Diagram
cambiamento climatico MODULO 1
Migliaia di misurazioni della temperatura terrestre ed oceanica vengono effettuate ogni giorno sul nostro pianeta.
Misurazioni effettuate presso stazioni climatiche di riferimento, stazioni meteo, barche, boe, e alianti autonomi sull’oceano a cui si aggiungono anche misurazioni satellitari.
Queste misurazioni sono processate, esaminate e unite tra di loro in modo da produrre dati esatti sul cambiamento della temperatura media del pianeta.
In questo modo siamo in grado di scoprire eventuali tendenze nella temperatura media del nostro pianeta.
L’anidride carbonica è la forma volatile del carbonio. Il carbonio è anche presente nelle acque e nella terra. L'anidride carbonica ha particolare importanza nei processi biochimici e fisiologici degli esseri viventi.
Durante il processo di fotosintesi clorofilliana, le piante utilizzano il carbonio presente nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica come fonte di nutrimento e crescita. Il carbonio diventa quindi parte della pianta e viene così sottratto dall’atmosfera. Gli animali si nutrono poi delle piante e utilizzano a loro volta questo carbonio per crescere.
Il carbonio è l’atomo alla base di tutti gli organismi viventi. Morendo, le piante e gli animali possono trasformarsi in combustibili fossili in un processo che dura milioni di anni.
Nonostante il costante assorbimento di anidride carbonica da parte delle piante, la sua concentrazione nell’atmosfera si mantiene pressoché costante nel breve termine. Ciò è dovuto all’attività respiratoria di piante e animali, che producono anidride carbonica durante il processo di respirazione. Gli animali e le piante producono anidride carbonica anche morendo, grazie all’azione demolitrice dei batteri del terreno.
Un altro ruolo importante è svolto dal sistema aria-superficie delle acque.
Quando la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera è elevata, una maggiore quantità di questa si discioglie nelle acque di laghi, mari e oceani.
Viceversa, se la sua concentrazione diminuisce, l’anidride carbonica si libera dalle acque superficiali per entrare nell’atmosfera.
Come vedremo nel secondo modulo, questo ha effetti negativi sugli organismi viventi.
Come Facciamo a Sapere che
la Terra si Sta Riscaldando?
CICLO DEL CARBONIO
Per capire da dove proviene il carbonio, dobbiamo fare un salto indietro di 4.6 miliardi di anni alle origini del pianeta Terra.
All'inizio la Terra era una grande palla di roccia fusa che eruttava gas caldi e vapore acqueo dal suo nucleo per formare col tempo la prima atmosfera e gli oceani.
Nel primo miliardo di anni dalla creazione forme di vita molto primitive, simili a batteri, apparvero negli oceani.
Dopo migliaia di milioni di anni di evoluzione, piante, alghe e microorganismi acquatici iniziarono ad utilizzare la fotosintesi (dunque l’energia solare) per produrre molecole ricche di energia a partire dall’ acqua e dall’anidride carbonica presenti nell’ambiente.
Oggigiorno piante e alghe giocano un ruolo chiave nel ciclo del carbonio:
Ogni anno circa 80 miliardi di tonnellate di carbonio atmosferico (anidride carbonica) si dissolve negli oceani.
Allo stesso tempo, circa 120 miliardi di tonnellate vengono aspirate dalle piante attraverso la fotosintesi!
Molto di più ritorna nell'atmosfera attraverso la combustione, la decomposizione e la respirazione di piante e animali.
Tra circa 2.8 e 2.3 miliardi di anni fa, gli organismi vegetali emisero abbastanza ossigeno nell’atmosfera da permettere la formazione di uno strato di ozono (O3) nell’atmosfera, a circa 25 Km dalla superficie del pianeta.
Prima dello strato di ozono, la vita doveva nascondersi dal Sole
Le radiazioni ultraviolette (UV) irradiate dal Sole avrebbero ucciso qualunque essere vivente fosse uscito dall’acqua.
Grazie allo strato di ozono, le radiazioni ultraviolette furono bloccate
Ciò permise alla vita di muoversi sotto la luce del Sole, dove si evolse e si riprodusse.
Nonostante lo strato di ozono, noi, oggi, ci possiamo scottare a causa dei raggi del Sole. Le radiazioni ultraviolette provocano infatti il decadimento delle cellule della nostra pelle.
Uno dei periodi più prolifici per la vita sulla Terra fu il periodo carbonifero, circa 360-300 milioni di anni fa.
Con la morte, alcuni organismi presenti a quel tempo finirono sotto terra, e rimasero sotterrati per migliaia di milioni di anni. Lì, grazie alla grande pressione e al calore, si trasformarono in combustibili fossili (carbone, olio, gas naturali).
Durante gli ultimi 100 milioni di anni, i continenti si sono spostati lentamente nelle posizioni attuali, e le specie viventi presenti morirono o si evolsero nelle forme che vediamo oggi.
Per esempio, i dinosauri si estinsero circa 65 milioni di anni fa.
L’antenato dell’uomo moderno si sviluppò in Africa circa 200’000 anni fa.
LA TERRA DEL PASSATO
Gli scienziati misurano i livelli di gas nell’atmosfera in vari modi.
Usando satelliti e altri strumenti avanzati possono infatti misurare la quantità di gas nell’atmosfera.
Anche la Terra ci fornisce indizi sui livelli di gas nell’atmosfera del passato.
Antiche bolle di aria intrappolate sotto i ghiacci ci rivelano quanta anidride carbonica c’era centinaia di migliaia di anni fa. Gli scienziati estraggono carote di ghiaccio (ice cores) da questi luoghi per poi analizzarle.
Altre prove possono essere trovate negli anelli del tronco degli alberi, nei sedimenti oceanici, nelle barriere coralline e negli strati di roccia sedimentaria.
Come Facciamo a Sapere che
i Livelli di Anidride Carbonica Sono Aumentati?
Misurazioni della Concentrazione Atmosferica di Anidride Carbonica: La Curva di Keeling
Nel 1958 Charles Keeling iniziò a misurare la concentrazione atmosferica di anidride carbonica giornaliera presso l’Osservatorio di Mauna Loa, nelle Hawaii.
Le misurazioni sono prese ancora oggi, fornendoci una dettagliata descrizione del comportamento dell’anidride carbonica nell’atmosfera.
Gli zig-zag visibili nel grafico a destra sono dovuti a variazioni stagionali nella concentrazione di anidride carbonica.
L’anidride carbonica diminuisce durante la primavera e l’estate, quando le piante la assorbono per crescere.
In autunno e primavera le piante e le foglie muoiono, rilasciando anidride carbonica nell’atmosfera e causandone quindi un aumento.
Questo processo potrebbe essere definito come la «respirazione» del Pianeta.
Le misurazioni della curva di Keeling rappresentano la registrazione continua più lunga al mondo di anidride carbonica e sono state le prime a confermare l'aumento di anidride carbonica nell’atmosfera a causa della combustione di combustibili fossili.
Può il Sole essere la Causa dei Cambiamenti Climatici?
No. Se il Sole fosse la causa dei cambiamenti climatici, la temperatura terrestre si starebbe abbassando, non alzando!
Inoltre, se il Sole fosse responsabile dell’aumento di temperatura, questa avverrebbe in tutti gli strati dell’atmosfera. Invece, gli scienziati hanno osservato un raffreddamento negli strati superiori dell’atmosfera e un riscaldamento negli strati inferiori dell’atmosfera e sulla superficie terrestre.
Quindi, il Sole NON è la causa dei cambiamenti climatici odierni.
Può l’orbita della Terra essere la Causa
dei Cambiamenti Climatici?
Il modo in cui la Terra ruota attorno al suo asse e il modo in cui gira attorno al Sole possono influenzare la quantità di energia solare che raggiunge il nostro pianeta.
Come risultato, variazioni dell’orbita terrestre possono provocare il mutamento del clima.
Tuttavia, queste trasformazioni avvengono molto lentamente, nell’arco di decine di centinaia di migliaia di
Quindi, può l’orbita della Terra essere
la Causa dei Cambiamenti Climatici?
No. I cicli dell’orbita terrestre avvengono così lentamente da non potere essere responsabili per il rapido riscaldamento che stiamo assistendo oggigiorno.
Inoltre, l’attuale posizione dell’orbita terrestre dovrebbe risultare in temperature più basse, mentre esattamente l’opposto sta accadendo – la temperatura media della Terra sta aumentando!
Quindi, l’orbita della Terra NON è responsabile per gli odierni cambiamenti climatici.
Possono i Vulcani essere la Causa dei Cambiamenti Climatici?
Quando i vulcani eruttano, introducono una piccola quantità di gas serra nell’atmosfera.
Rilasciano anche pulviscolo, ceneri e altre particelle chiamate aerosol (gli aerosol stimolano l’aggregazione delle molecole di vapor acqueo e quindi contribuiscono alla formazione delle nubi).
Alcune esplosioni vulcaniche sono talmente forti che lanciano questi aerosol così in alto nell’atmosfera da impedire a parte dei raggi del Sole di raggiungere la superficie terrestre. Questo fenomeno è noto come oscuramento globale
Quindi, Possono i Vulcani essere
la Causa dei Cambiamenti Climatici?
No. Sebbene i vulcani introducano anidride carbonica nell’atmosfera, l’uomo ne produce almeno 100 volte di più.
La quantità di anidride carbonica proveniente dai vulcani non è aumentata, e non è sufficiente per causare il riscaldamento globale.
In realtà, il modo principale in cui i vulcani possono mutare il clima della Terra è causando un breve effetto raffreddante. Dopo una eruzione di grandi dimensioni le particelle emesse nell’aria possono restare nell’atmosfera per anni, dove bloccano la luce solare e così facendo raffreddano leggermente il pianeta.
Questo fenomeno è avvenuto molte volte negli ultimi 40 anni – l’ultima volta nel 1991 con l’eruzione del Monte Pinatubo nelle Filippine.
L’Azione Umana
Abbiamo visto che il Sole, l’orbita della Terra, e i vulcani NON sono la causa dei cambiamenti climatici
🡺 Ma allora che cosa causa i cambiamenti climatici?
🡺 Da dove proviene quindi l’incremento di anidride carbonica nell’atmosfera terrestre?
Abbiamo visto che : «L’anidride carbonica è il principale prodotto della combustione
delle sostanze organiche»
Chi altro brucia sostanze organiche?
A partire dall’inizio del 1800, durante la Rivoluzione Industriale, le persone iniziarono a bruciare molti combustibili fossili per soddisfare il crescente fabbisogno energetico.
Carbone, petrolio e gas naturali sono tutti considerati combustibili fossili perché sono formati dai resti fossilizzati di piante e animali che vissero milioni di anni fa.
Data la loro origine, i combustibili fossili contengono un’alta quantità di carbonio. Quando li si brucia, il carbonio contenuto viene parzialmente liberato nell’atmosfera in forma di anidride carbonica.
Gli scienziati spiegano l’improvviso aumento nei livelli di anidride carbonica della Terra con un aumento dell’ azione umana nello stesso periodo
Il grafico superiore mostra i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera dall’anno 1750 fino a oggi. Possiamo notare un netto e costante aumento di anidride carbonica dal 1850 in poi;
Il grafico inferiore mostra quanta anidride carbonica è stata immessa nell’atmosfera dall’uomo a partire dal 1750. Possiamo vedere che anche le emissioni umane iniziano ad essere significative dal 1850 circa.
Comparando questi e molti altri dati, gli scienziati sono arrivati alla conclusione che è l’azione umana ad aver alimentato l’innalzamento dei livelli di anidride carbonica e a causare il rispettivo innalzamento della temperatura della Terra.
Come fa l’Anidride Carbonica ad Influenzare la Temperatura terrestre ?
Una serra è una struttura con muri e tetto di
vetro, fatta in modo che i raggi solari possano
entrare.
Le serre sono usate per far crescere le piante,
soprattutto quelle che hanno bisogno di molto
calore, come pomodori o piante tropicali.
Di giorno, i raggi solari penetrano le pareti di
vetro della serra e rimangono intrappolati dentro,
riscaldando le piante e l’aria al suo interno. Grazie
alle pareti di vetro, l’interno della serra è caldo
anche di notte, quando non c’è il Sole.
L’Effetto Serra
I gas nell’atmosfera, come l’anidride carbonica,
intrappolano i raggi solari come le pareti di vetro di
una serra. Questi gas sono quindi chiamati gas
serra.
Di giorno, i raggi solari entrano nell’atmosfera,
riscaldandola. Di notte, la superficie terrestre si
raffredda, rilasciando parte del calore nello spazio. I
gas serra intrappolano parte del calore, cosi da
mantenere il nostro pianeta ad una temperatura
stabile media di 14 gradi Celsius.
Senza effetto serra, la Terra sarebbe inadatta alla
vita.
Però l'eccessiva presenza di gas serra dovuta
all’azione umana è una delle cause del continuo
incremento della temperatura terrestre che si sta
registrando nell'ultimo secolo.
I Gas Serra e i Cambiamenti
Oltre all’anidride carbonica, l’uomo sta aggiungendo altri tipi di gas
serra all’atmosfera .
L’effetto di un gas serra sui cambiamenti climatici dipende da tre
fattori:
In che quantità?
Più un gas è presente nell’atmosfera, più forte sarà il suo effetto.
Il gas serra che produciamo in quantità maggiore è l’anidride
carbonica. Infatti, è anche quello maggiormente responsabile del
riscaldamento terrestre.
Per quanto?
Alcuni gas rimangono nell’atmosfera solo per un breve periodo,
mentre altri per migliaia di anni.
Quanto potenti?
Alcuni gas serra intrappolano più calore di altri. Per esempio, per
la stessa quantità, il metano intrappola 21 volte più calore
dell’anidride carbonica.