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Ma quanto è bella la CO2? – prima parte

Il 9 maggio 2013, per la prima volta da circa 4 milioni di anni, la concentrazione giornaliera di CO2 atmosferico misurata a Manua Loa ha superato 400 ppmv.  Lo stesso giorno sul Wall Street Journal, a firma di William Happer e Harrison Schmitt, è comparso una “Difesa del biossido di carbonio” da incrementare perché sfamerà il mondo. Ma non è affatto detto.

 

William Happer è un fisico atomico e Harrison Schmitt un geologo, ex astronauta ed ex senatore repubblicano e nessuno dei due si occupa di climatologia o ha pubblicato in questo settore. Entrambi sono membri di istituti finanziati da varie industrie per “creare controversie” su questioni scientifiche, il primo del George C. Marshall Institute e il secondo dello Heartland.

Nell’articolo, sostengono classiche tesi “negazioniste” arricchite di nuovi sapori:
1) l’aumento della concentrazione di CO2 comporta anche aspetti positivi perché aumenterà la produttività agricola
2) è cessato il riscaldamento globale,   “non c’è la minima prova che più anidride carbonica abbia causato più eventi estremi”, anzi di più, c’è una scarsa correlazione tra il riscaldamento e la concentrazione di CO2 (cioè non c’è manco l’effetto serra!)
3) la attuale concentrazione è bassa secondo gli “standard geologici” perché 65 milioni di anni fa era pari a circa 3000 ppm
4) le piante soffrono per la concentrazione troppo bassa.
La conclusione è: smettiamola di “demonizzare” la CO2.
Si tratta delle normali falsità o mezze verità che fanno una enorme confusione nella testa dei lettori. In realtà, la correlazione fra riscaldamento globale ed effetto serra della CO2 è nota dall’Ottocento; della presunta fine del riscaldamento globale abbiamo parlato in questo post e sull’aumento degli eventi estremi in ottobre.

La riduzione della concentrazione dei gas serra nell’atmosfera terrestre su scala geologica è un fenomeno abbastanza ben documentato. In origine, si tratta del cosiddetto paradosso del giovane Sole debole. Il Sole, in base al modello del suo funzionamento recentemente confermato dalle scoperte sulle proprietà dei neutrini emessi, ha incrementato la sua luminosità del 30% da quando esiste; il che vuol dire per esempio che quando sono nate le piante vascolari (circa 430 milioni di anni fa) la luminosità era di circa il 3-4% inferiore, ossia poco meno di 7-8 W/m2; l’osservazione che la temperatura abbia risentito poco, nella media geologica, di questo fenomeno comporta che all’epoca la concentrazione di gas serra, anidride carbonica compresa, “dovesse” essere superiore. Ma il pianeta era tutto diverso (Figura 1): dal sistema delle correnti alla forma e alla posizione dei continenti. All’epoca la concentrazione di CO2 era perfino superiore a quella indicata dagli autori, forse più di 6000ppmv.

Figura 1 Posizione dei continenti 430 milioni di anni fa

Anche solo 65 milioni di anni fa nel Paleocene, quando secondo i modelli correnti, la concentrazione di CO2 era scesa a circa 1000 ppm (non conosciamo il modello invocato dagli autori, noi ci riferiamo a quello derivato dalle caratteristiche dei paleosuoli, rif.  Berner, Science 261, 1993) erano diversi i cicli complessivi, il livello del mare, la produttività della biosfera e lo stesso Sole aveva una emissione di circa 0.9 W/m2 inferiore ad oggi.

Figura 2 Posizione dei continenti 70 milioni di anni fa

La maggiore concentrazione della CO2 all’epoca non aveva nulla di “standard”. Secondo il modello dei paleosuoli in media è diminuita di circa 18 volte negli ultimi 600 milioni di anni (vedi Figura 3), con varie fasi che hanno visto valori anche molto vicini a quelli attuali.

Figura 3. Variazioni della concentrazione di Co2 durante il Fanerozoico

Negli ultimi 3-5 milioni di anni, in condizioni molto vicine a quelle presenti in termini generali, la documentazione geologica è molto più precisa e ci dice che con 400-420 ppmv, c’erano 3-4 gradi in più di temperatura media globale, il livello del mare era più alto di 40 metri, diversa era la produttività oceanica e diversi i meccanismi di downwelling e upwelling.

Ci si potrebbe chiedere perché allora non siamo già in quelle medesime condizioni? La risposta è: perché la velocità stessa del riscaldamento ha finora impedito al sistema di raggiungere lo stato stazionario. L’oceano profondo, una quantità di acqua dell’ordine del miliardo di chilometri cubi,  scambia calore così  lentamente con il resto dell’oceano superficiale e con l’atmosfera che fa da volano termico ed è ancora (come composizione e temperatura) l’oceano di migliaia di anni fa. Fa ancora da scudo termico e di CO2. Nel momento in cui l’oceano profondo (sotto i mille metri), serbatoio anche di CO2, comincerà lentamente ad acquisire il calore in eccesso, la reazione del sistema cambierà con incremento ulteriore della CO2 atmosferica (la solubilità si riduce all’aumento di temperatura) e riduzione dell’effetto scudo.

Della quarta tesi dell’articolo, secondo cui le piante attuali soffrono per la troppo bassa concentrazione di CO2, si parlerà nella seconda parte.

 

Testo di Claudio della Volpe, con il contributo di Sylvie Coyaud

18 responses so far

18 Responses to “Ma quanto è bella la CO2? – prima parte”

  1. Riccardoon Mag 26th 2013 at 12:42

    In uno studio pubblicato nel 2009 sulla rivista Science, gli scienziati hanno analizzato le conchiglie ritrovate nei sedimenti marini più profondi per stimare i livelli di CO2 del passato, e hanno scoperto che questi livelli non hanno superato il valore simbolico dei 400 ppm negli ultimi 10 o 15 milioni anni, durante l’epoca del Miocene. http://geoscienze.blogspot.it/2013/05/per-la-prima-volta-dopo-15-milioni-di.html#more

  2. Riccardo Reitanoon Mag 26th 2013 at 19:26

    Riccardo
    a parte i geologi e i paleo-qualcosa, per noi comuni mortali 4 milioni di anni sono una cifra tanto inconcepibile da essere la stessa cosa di 10 milioni 🙂

    Scherzi a parte, ciò che sistematicamente viene ignorato da alcuni sono i tempi necessari all’adattamento e/o allo spostamento. Per dire, le palme e i coccodrilli nell’artico canadese ci sono arrivati ma la vedo dura a farglielo fare in un secolo o giù di lì.

  3. Stefano Caserinion Mag 27th 2013 at 06:54

    Molto spesso si sente dire e si vede scrivere che c’è più CO2 oggi degli scorsi 400.000 anni, o a volte 800.000 anni. In realtà si puo’ parlare di milioni di anni. Non che cambia qualcosa, ma se si inizia a parlare di milioni di anni forse si intuisce meglio la velocità e la particolarità di quanto sta avvenendo ora.

  4. stephon Mag 27th 2013 at 09:00

    Infatti. Vedi anche questo post:

    http://www.climalteranti.it/2010/06/06/temperatura-e-co2-nel-passato/

  5. Riccardoon Mag 27th 2013 at 19:22

    Concordo, non cambia molto, 4 milioni o 15. Il problema é che la CO2 sta aumentando rapidamente, ma questa volta in presenza e a causa dell’uomo.

  6. Global Warming e dintorni - Pagina 15on Mag 30th 2013 at 22:34

    […] […]

  7. […] raccontato nello scorso post, sul Wall Street Journal Will Happer e Harrison Schmitt hanno di nuovo rilanciato alcune tesi del […]

  8. stefanoon Giu 7th 2013 at 23:26

    a me più che la CO2 a 400ppm fanno paura gli altri climalteranti..tipo gli idrati di metano..
    anche perché, da catastrofista convinto, non credo che la produzione industriale continuerà a crescere per molto e anche i paesi produttori prima o poi recederanno dai sogni capitalistici e devieranno verso sponde più realistiche..col petrolio dedicato alla produzione e consumo interno; noi allora, saremo già a piedi o in bici..
    un saluto.

  9. Paolo C.on Giu 8th 2013 at 11:35

    @stefano

    Prima degli idrati di metano, mi preoccuperei della fusione del permafrost…

  10. Riccardo Reitanoon Giu 8th 2013 at 17:34

    stefano
    in quanto dici c’è in gioco il fattore tempo. Sia la fuoriuscita degli idrati di metano che lo scioglimento del permafrost che cita Paolo C. sono feeback dell’aumento di temperatura e quindi della CO2. Si faranno sentire prima loro o il collasso dell’economia che paventi? Purtroppo se vogliamo evitare il peggio (qualunque esso sia) o comunque non correre il rischio, non abbiamo molte strade da percorrere.

  11. stefanoon Giu 8th 2013 at 18:40

    @Paolo e Riccardo
    concordo con le vs osservazioni..e ci mancherebbe che mi mettessi a disconoscere il ruolo della CO2 su un blog dove scrivono e collaborano professionisti.
    La mia più che altro voleva essere un’osservazione legata al mondo di questa folle economia: vedo la gente in auto per andare a prendere il giornale e bambini accompagnati a scuola su scooter endotermici da seimila euro..eppure non siamo nei rigogliosi anni ’90 e il sentore che qualcosa -anche climatologicamente- si sia ‘rotto’ dovrebbe essere piuttosto comune..
    davvero non credo le persone rinunceranno al business -o al travelling- as usual se non costrette; ovviamente è una questione di tempo..perché se la produzione dovesse calare solo tra 30-50 anni, sarebbe sicuramente tardi.

  12. Riccardo Reitanoon Giu 8th 2013 at 21:48

    stefano
    capisco che non è stata la sensibilità ambientale ad averlo prodotto, ma nel 2011 sono state vendute più bicilette che auto; non succedeva dall’ultimo dopoguerra. Giusto una piccola nota di ottimismo sulla reattività delle persone che forse tendiamo a sottovalutare perchè vorremo che tutto avenisse più in fretta.
    Io credo che la vera scommessa sia un’altra, riuscire a far sviluppare i paesi poveri in modo sostenibile.

  13. stefanoon Giu 8th 2013 at 23:10

    Riccardo, il dato delle bici sorprese anche me..concordo col fatto che ci fosse parecchia emotività dietro..più che ambientalismo.
    A me, comunque, capita di parlare spesso con persone di un certo spessore culturale..il quale molto spesso non corrisponde con la visione ‘culturale’ delle cose; le persone spesso non sanno come funziona la ‘macchina’ terra e ignorano anche i fondamentali delle scienze.
    Quando parlo di sostenibilità, ricerca, energie alternative, petrolio (e problematiche affini come EROEI, picco, disponibilità) un pò mi ascoltano poi, quando si accenna al fatto che bisognerà/saremo costretti a breve fare un passo indietro, si cristallizzano..cambiano argomento..chiedono sporadicamente approfondimenti; il rifiuto non è alla comprensione, è alla prospettiva di vivere sulla propria pelle il panorama futuro che qualche minuto prima avevo con loro prospettato.
    Addirittura una volta mi è stato risposto che sarà un problema di mio figlio..reazione incomprensibile per un padre ma comprensibile se detta in un certo contesto di incertezza per il futuro, anche proprio.
    Sulla vera scommessa che prospetti è vero..è tra l’altro un aspetto che spesso viene considerato marginale, sbagliando.

  14. Riccardo Reitanoon Giu 9th 2013 at 00:06

    stefano
    parlare con le persone è complicato, ci sono resistenze di vario genere che spingono a mettere da parte (non dico negare) il problema; molto sta a come si porge la cosa. Non è il mio campo ma ho seguito esperienze e lavori di altri.
    Semplificando all’estremo, i punti delicati sono due:
    – non parlare del problema ma delle sue soluzioni o, quanto meno, della strada da intraprendere;
    – non dare una valenza negativa alle cose che proponi. Ad esempio, meglio parlare di sprecare meno e consumare meglio che non di fare un passo indietro.

    Tieni presente che le soluzioni che proporrai avendo in testa il problema climatico sono comuni anche ad altri problemi. Tanto per dirne una, oggi (quasi) nessuno parla male delle energie rinnovabili; che lo facciano per non avere una centrale elettrica vicino casa, per il picco del petrolio o per l’idea pseudo-nazionalista di non dipendere dall’estero, ci possiamo accontentare.
    Insomma, nel dibattito sull’annosa questione se sia meglio “spaventare” le persone con le catastrofi o tranquillizzarle prospettando una via d’uscita per quanto complicata essa possa essere io credo che la scelta migliore sia farlo dipendere da chi si ha davanti in quel momento. Le persone hanno sensibilità diverse e idealmente il modo di comunicare dovrebbe cambiare di conseguenza.

  15. claudio della volpeon Giu 9th 2013 at 10:26

    l’articolo di Tripati del 2009 dice semplicemente che i valori di 10-15 milioni di anni fa erano simili a quelli attuali, ma come riportavo io con valori della T media e di livello del mare molto diversi; l’immagine che si ha di quel periodo è che i valori erano ai limiti massimi di quelli attuali o superiori; si vede anche dal grafico che contiene i vari (sottolineo vari) modelli proposti, le PCO2 negli ultimi 20-50 milioni di anni sono state simili o poco più alte; il problema, la cosa intrigante è di spiegare come mai quei valori correlavano con condizioni diverse da quelle attuali (perchè si adito a posizioni tipo, ma allora se stiamo come allora perchè non fa GIA’ lo stesso caldo?) e la spiegazione che si da e che riporto è che non c’è stato ancora il tempo di andare a stato stazionario perchè il nostro volano termico, l’oceano profondo ha un tempo di risposta molto più lungo dell’epoca industriale; la composizione dell’oceano profondo è abbastanza ben analizzata e prova che i suoi tempi di mescolamento sono del’ordine di migliaia o decine di migliaia di anni; quindi mentre i valori mostrati nei grafici dell’art di Science o in quello riportato qui sono valori di regime la situazione attuale è di veloce cambiamento; paradossalmente dico paradossalmente se potessimo riaspirare la CO2 in poco tempo l’oceano profondo non se ne accorgerebbe; sono quelle cose paradossali come l’attuale situazione meteo: la fusione irreversibile della banchisa artica altera le onde del fronte polare e stabilizza situazioni anticicloniche nella parte alta dell’emisfero N e cicloniche nella parte bassa, portando 30 gradi in lapponia e piogge estese e freschetto da noi; per nostra fortuna il sistea Terra non si adegua istantaneamente alla sollecitazione del gas serra e ci da il tempo di reagire, se saremo abbastanza saggi da farlo.

  16. stephon Giu 9th 2013 at 20:23

    @claudio
    l’esempio che fai me ne fa venire in mente un altro: quello delle masse glaciali continentali. Sulle Alpi, per es., è ben noto che l’attuale massa glaciale non è in equilibrio con le attuali condizioni climatiche; se lo fosse ci sarebbe molto meno ghiaccio. L’attuale clima alpino è assai prossimo a quello del picco olocenico di 8000 anni fa, solo che dobbiamo ancora attendere un po’ prima di vedere le Alpi deglacializzate come all’epoca. Ma è un’attesa assai meno lunga dei tempi di risposta che coinvolgono l’oceano profondo.

  17. Rinverdire il pianeta « Oggi Scienzaon Giu 10th 2013 at 08:45

    […] sfamerà, affermano presunti esperti. Come spiega il prof. Claudio Della Volpe, si tratta di una semplificazione ingannevole: le piante non sono tutte uguali.  Si tratta anche di una previsione infondata. Quelle che […]

  18. […] vabbè comunque sempre su climalteranti si parla di CO2 nelle epoche passate in questi articoli: Climalteranti.it » Ma quanto è bella la CO2? – prima parte Climalteranti.it » Ma quanto è bella la CO2? – parte 2 Articoli di Claudio della Volpe […]