I gas serra, cosa sono e perché sono così importanti

June 21, 2022

Quante volte abbiamo sentito parlare dei gas serra.. ma sappiamo perché sono così importanti? Vediamolo insieme in modo semplice.

Cosa sono i gas serra?

I gas (a effetto) serra evitano che la Terra raggiunga temperature troppo basse. In che modo? Una volta rilasciati nell’atmosfera, mantengono parte del calore terrestre proveniente dal sole. 

Quali sono i gas serra più comuni?

Vapore acqueo (H2O), anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido di azoto (N2O), clorofluorocarburi (CFC).

Come vengono prodotti i gas serra in natura? 

Attraverso eruzioni vulcaniche, erosione rocciosa e altre attività biologiche.

Dov’è il problema?

A seguito della rivoluzione industriale, l’emissione di gas serra ha iniziato a incrementare sempre più rapidamente, per via soprattutto della combustione di fonti energetiche fossili, che rilascia un’immensa quantità di gas inquinanti nell’aria. Così la concentrazione dei gas serra nell’atmosfera ha superato rapidamente i limiti naturali, causando gravi scompensi e veri e propri disastri climatici e ambientali (desertificazione, scioglimento dei ghiacci polari, squilibri negli ecosistemi, fenomeni meteorologici intensi…).

Facciamo un passo indietro… Cosa sono i combustibili fossili?

Sono fonti energetiche formatesi dalla decomposizione di materia vivente contenente energia. Si possono trovare sotto forma di petrolio, carbone e gas naturale.
La combustione di carbone e petrolio genera, fra le altre cose, anidride carbonica, monossido di carbonio e ossidi di azoto.

Quanto tempo rimangono nell’atmosfera i gas serra?

La CO2 rimane tra i 5 e i 200 anni, il CH4 tra gli 8,5 e i 12, l’N2O tra i 114 e i 120, per i fluorurati cambia a seconda del gas (da poco più di un anno a 1700 anni).

Qual è il punto?

Prendiamo una molla. Questa si allunga di una quantità proporzionale alla forza che esercitiamo su di essa: segue quindi un sistema lineare. Il clima no! Può infatti passare molto tempo prima che si vedano gli effetti delle forze che lo alterano e il mutamento può avvenire in modo repentino, accelerando rapidamente.

Vediamo come si comportano alcuni gas serra…

Il metano

È venti volte più potente della CO2. Il pericolo del metano è che ha un alto potere riscaldante e può dare risultati a breve termine. Viene da vulcani, paludi, risaie, da allevamenti di ruminanti (il metano viene prodotto sia attraverso la digestione dei ruminanti sia a partire dal letame) e da perdite di giacimenti, gasdotti o navi; si trova nel permafrost e nei fondali oceanici (a volte risale sotto forma di bolle), per cui se il permafrost si scioglie e i fondali si scaldano, il metano si disperde nell’atmosfera causando le cosiddette bombe di metano. È un vero e proprio circolo vizioso: eccessivo effetto serra —> alterazioni climatiche ambientali  —> ulteriore incremento dell’effetto serra —> alterazioni sempre più gravi e così via.

Il vapore acqueo

Abbiamo detto che più gas serra vengono emessi, più la temperatura dell’atmosfera aumenta; di conseguenza evapora più acqua, cioè si genera più vapore acqueo e aumenta ulteriormente l’effetto serra. Ecco un altro circolo vizioso.

Quali attività umane contribuiscono maggiormente all’effetto serra?

Oltre alla produzione di energia, le attività umane che concorrono in modo importante a influenzare la chimica dell’atmosfera terrestre sono l’allevamento e l’agricoltura: a gennaio è stata pubblicata una ricerca (https://www.nature.com/articles/s43016-021-00431-5) che evidenzia che oltre un terzo delle emissioni globali di gas serra proviene dal cibo e dall’agricoltura: l’impatto più consistente viene dagli allevamenti di bestiame nelle nazioni ad alto reddito. Se pensiamo che i pascoli occupano il 35% della Terra abitabile, senza contare i terreni utilizzati per la coltivazione dei mangimi destinati agli stessi animali…

…come possiamo limitare le emissioni?

Se non ci fosse più bisogno dei pascoli degli allevamenti intensivi, molte terre potrebbero tornare a contribuire all’assorbimento di anidride carbonica. Lo studio è stato fatto su 54 paesi ad alto reddito (68% del PIL globale e 17% della popolazione): adottando la cosiddetta dieta della salute planetaria, le emissioni annuali della produzione agricola di queste nazioni potrebbero essere ridotte del 61% (verrebbero rimossi 98,3 miliardi di tonnellate di CO2 entro la fine del secolo).

Alla luce di questo, possiamo capire quanto sia importante avere una visione d’insieme della politica alimentare, fondiaria e climatica.

Uno studio pubblicato su Nature Food (https://www.nature.com/articles/s43016-021-00358-x) ha rivelato che per la lavorazione del suolo, il trasporto di colture e bestiame e la gestione del letame sono state prodotte emissioni di gas serra per oltre 36 miliardi di tonnellate nel 2019 (17 miliardi nel 2010). Gli alimenti di origine animale hanno rappresentato il 57% di tali emissioni, quelli di origine vegetale il 29% (in questa percentuale è presente anche il mangime vegetale prodotto per gli animali) e il resto viene da altre gestioni del suolo. Questi studi sono basati su dati relativi a 171 colture e 16 alimenti animali provenienti da più di 200 paesi. Tra i prodotti esaminati risulta che la principale responsabile delle emissioni di gas serra è la produzione di carne bovina (25% del totale); oltre a tutti gli altri tipi di carne e al latte.

Un autore dello studio si è detto ottimista sulla possibilità di individuare metodi efficaci di riduzione delle emissioni legate alla produzione alimentare che potrebbero anche migliorare il rapporto qualità-prezzo dei sistemi di produzione.

Infine Meat Atlas: Facts and figures about the animals we eat 2021 è un rapporto che ha messo in luce che venti delle più grandi aziende zootecniche al mondo emettono più CO2 di quella di paesi industrializzati come Francia e Germania. 

Partendo da qui, Michael B. Eisen (docente presso il Dipartimento di Biologia Molecolare e Cellulare presso l’Howard Hughes Medical Institute dell’Università della California di Berkeley) e Patrick O. Brown (professore emerito al DIpartimento di Chimica dell’Università di Stanford) hanno determinato i vantaggi di un’alimentazione esclusivamente basata su prodotti di origine vegetale.

Usando un modello matematico hanno predisposto quattro scenari possibili: 

• eliminazione immediata di tutta l’agricoltura animale
• eliminazione di tutta l’agricoltura animale attraverso una transizione di 15 anni
• eliminazione immediata della sola carne bovina 
• eliminazione della sola carne bovina attraverso una transizione di 15 anni

È emerso un abbattimento significativo delle emissioni di gas serra in tutti gli scenari.

Scelte sostenibili comportano problemi? 

Qualcuno potrebbe obiettare che un’alimentazione sostenibile ha un costo non alla portata di tutti. Ma questo accade proprio perché non si è ancora investito a sufficienza in essa e non c’è abbastanza concorrenza (cosa rara: cosa cara). Investire in un’alimentazione sostenibile rispetto all’ambiente significa anche renderla sostenibile a livello economico.

Qualcun altro potrebbe chiedersi come si possa essere certi della sostenibilità di un alimento. 

Il punto è sempre la consapevolezza e noi di Impact ci proponiamo di stimolarvi e guidarvi offrendovi gli strumenti per poter decidere consapevolmente, cioè liberamente. 

Qual è la sfida rispetto alla problematica posta in questo articolo? Contenere le emissioni senza fermare il progresso o, in altre parole, evolvere senza rinunce.

Vuoi saperne di più sui gas serra? Continua a leggere!

Effetti specifici dell’effetto serra

• Retroazione positiva: scongelamento ghiacciai —> diminuzione albedo (capacità di riflettere la luce solare) —> più terre e acque scure (in quanto non coperte da neve) —> la luce viene assorbita, non riflessa —> aumento temperatura —> ulteriore fusione di ghiaccio e neve.
• Aumento della profondità dello strato attivo (dove il suolo si scongela ogni anno) —> maggiore biodegradazione —> maggiore produzione di CO2 o metano.
• Termocarsismo: collasso del suolo dovuto a scongelamento, che genera metano.

Quanti gas serra vengono emessi?

Nel 1990 emettevamo, in totale, nell’atmosfera 25 miliardi di tonnellate di CO2, nel 2010 34,42 miliardi.

Dal nuovo report Global Energy Review: CO2 Emissions in 2021, pubblicato dallo IEA (Agenzia Internazionale dell’Energia), emerge che le emissioni di gas serra – contando solo quelle legate all’energia – hanno raggiunto i massimi storici nel 2021: 36,3 miliardi di tonnellate di CO2. La ripresa economica post Covid-19 ha quindi causato un incremento annuale delle emissioni globali di CO2 di oltre 2 miliardi di tonnellate (+6%). Si tratta dell’aumento più grande nella storia in termini assoluti.

Di questo incremento il 40% è stato causato dal carbone, che ha generato 15,3 miliardi di tonnellate di CO2 (massimo storico). Sopra i livelli pre-pandemici sono rimbalzate anche le emissioni di gas naturale, arrivando a 7,5 miliardi di tonnellate. 

Visto l’aumento dei prezzi del gas naturale, si è passati dal gas al carbone e questo ha provocato un aumento delle emissioni globali di CO2 (per la produzione di elettricità) di più di 100 milioni di tonnellate (soprattutto negli Stati Uniti e in Europa). D’altra parte è aumentata anche l’energia elettrica prodotta da fonti di energia rinnovabile e nucleare, raggiungendo il record di oltre 8000 TWh (terawattora), cioè 500 TWh in più rispetto al 2020. Ciononostante le energie rinnovabili rappresentano ancora una percentuale molto bassa di tutta l’energia prodotta.

La ripresa economica dal Covid-19 non è stata dunque sostenibile e gli obiettivi di riduzione dei gas climalteranti non sembrano vicini, a meno che non si verifichi un’accelerazione della transizione energetica.

Qual è la soglia oltre cui le nostre vite sono in pericolo? 

Negli anni novanta, secondo i rapporti dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), si credeva che la soglia fosse intorno ai 5 / 6 gradi centigradi oltre la temperatura globale media preindustriale. Ora la soglia di sicurezza è stata posta oltre i 2 gradi centigradi. Abbiamo già raggiunto un aumento di 1,1 gradi centigradi e secondo gli accordi di Parigi (2015) dobbiamo rimanere entro 1,5 gradi centigradi.

Chi controlla le emissioni?

L’Organizzazione meteorologica mondiale (OMM) e il Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP) monitorano le emissioni e ipotizzano relativi scenari. 

Secondo il Global Annual to Decadal Climate Update (il principale centro dell’WMO, il World Meteorological Organization) c’è una probabilità del 93% che almeno un anno fra il 2022 e il 2026 diventi il più caldo mai registrato.

Curiosità: qual è il gas serra più pericoloso? 

Si tratta del perfluorotributilamina (PFTBA), scoperto di recente dai ricercatori dell’Università di Toronto: è 7100 volte più efficace della CO2 nel trattenere sulla Terra il calore dei raggi solari e può rimanere in sospensione più di 500 anni prima di degradarsi e scomparire. È stato creato ad uso industriale per trasferire calore in alcuni liquidi e per la produzione di apparecchi elettrici (transistor, condensatori).