Anno 2024, gas serra e cambiamenti climatici

1. Cosa sono i gas serra?

I gas serra sono un gruppo di gas presenti nell’atmosfera terrestre che hanno la capacità di trattenere una parte consistente della componente nell’infrarosso della radiazione solare che colpisce la Terra e che viene emessa dalla superficie terrestre, dall’atmosfera e dalle nuvole. Questo fenomeno è noto come “effetto serra” ed è essenziale per mantenere la Terra ad una temperatura abitabile; senza i gas serra il nostro pianeta sarebbe troppo freddo (avrebbe una  temperatura media globale pari a circa -18°C). Tuttavia, l’aumento antropico (= causato dall’uomo) della concentrazione di questi gas oltre un certo limite sta intensificando detto effetto, causando il riscaldamento globale e il cambiamento climatico.

2. Quali sono i gas responsabili dell’effetto serra e come vengono prodotti?

Principali gas serra e fonti di emissione:

• Vapore acqueo (H₂O): Anche se si parla quasi esclusivamente dell’effetto serra dovuto all’anidride carbonica (CO₂), il principale responsabile dell’effetto serra dell’atmosfera è il vapore acqueo ovvero l’acqua allo stato di vapore. Il vapore acqueo è, in termini di quantità, il gas serra più presente nella nostra atmosfera. Esso possiede una forte capacità di assorbire e riemettere la radiazione infrarossa fornendo un sostanziale e prevalente contributo all’effetto serra.
• Anidride carbonica (CO₂): È il gas serra più abbondante, responsabile di circa il 76% delle emissioni globali. È principalmente prodotto dalla combustione di combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) utilizzati per la produzione di energia, trasporti, riscaldamento e industrie. Altre fonti includono la deforestazione, i cambiamenti nell’uso del suolo e alcuni processi industriali (es. produzione di cemento).
  • Emissioni globali: Le emissioni di CO₂ nel 2022 sono state di circa 37,12 miliardi di tonnellate.
• Metano (CH₄): Viene emesso durante la decomposizione di materia organica in condizioni anaerobiche, come nelle discariche e nelle risaie, e dalla digestione degli animali da allevamento (soprattutto bovini). Durante il processo digestivo i bovini emettono metano e ossido di azoto. Il 35-40% del metano e il 65% dell’ossido di azoto immessi nell’atmosfera vengono infatti dagli allevamenti. Questi gas sono rispettivamente 25 e 296 volte più impattanti della CO₂, per quanto riguarda l’effetto serra. [FAO2006]. Inoltre, il metano viene rilasciato anche durante l’estrazione e il trasporto di combustibili fossili, come gas naturale e petrolio.

Sicché il metano ha un potenziale di riscaldamento globale 25 volte superiore a quello della CO₂ su un periodo di 100 anni, per cui, pur essendo presente in quantità inferiori, ha un impatto significativo a breve termine, ed è responsabile di circa il 16% del riscaldamento globale.

Potenziale di riscaldamento globale (GWP): 28 volte più potente della CO₂ su un periodo di 100 anni.

• Protossido di azoto (N₂O): Costituisce circa il 6% delle emissioni globali ed è rilasciato principalmente dall’uso di fertilizzanti chimici nell’agricoltura e dalla combustione di biomassa e combustibili fossili.
  • GWP[1]: 298 volte più potente della CO₂.

Oltre a questi gas esiste un’ampia gamma di gas serra rilasciati in atmosfera di origine esclusivamente antropica:

• Gas fluorurati: sono composti chimici costituiti da atomi di fluoro legati ad altri elementi utilizzati in refrigerazione, condizionamento e nell’industria chimica, utilizzati in frigoriferi, condizionatori e come isolanti elettrici. Gli esempi comuni di gas fluorurati includono l’esafluoruro di zolfo (SF6), il trifluoruro di azoto (NF3), l’esafluoruro di tungsteno (WF6) e il tetrafluorometano (CF4); sono noti per le loro eccezionali proprietà, come l’elevata stabilità termica e chimica, che li rendono estremamente preziosi in vari settori industriali, ma contribuiscono significativamente all’effetto serra e al riscaldamento globale.
  Gli idrofluorocarburi (HFC) sono gas refrigeranti entrati in commercio alla fine degli anni ’80, in sostituzione dei clorofluorocarburi (CFC) e degli idroclorofluorocarburi (HCFC), sostanze pericolose per l’ozono stratosferico. Gli HFC non impoveriscono lo strato di ozono, ma sono potenti gas serra. L’aumento dell’uso degli HFC ha determinato negli ultimi due decenni una crescita esponenziale delle emissioni globali di gas fluorurati ad effetto serra, da qui l’urgente necessità di sostituirli con sostanze alternative che abbiano un impatto climatico nullo o trascurabile. I gas fluorurati ad effetto serra sono chiamati anche “F-Gas”Nonostante rappresentino solo l’1-2% delle emissioni, il loro GWP è estremamente alto (fino a 23.500 volte quello della CO₂, nel caso dell’SF₆).Con l’obiettivo di ridurne le emissioni di tali gas, il 20 maggio 2014 in Gazzetta Ufficiale dell’Unione europea è stato pubblicato il Regolamento 517/2014/UE: tale regolamento migliora il contenimento dei gas fluorurati ad effetto serra presenti nell’atmosfera e fissa alcune restrizioni sul loro utilizzo e commercializzazione.

3. Origine dei gas serra

I gas serra possono avere origine sia naturale che antropogenica (causata dall’uomo).

Fonti naturali:

• Eruzioni vulcaniche
• Decomposizione di materia organica
• Ciclo del carbonio e attività biologiche naturali (ad esempio, il ciclo del metano)

Fonti antropogeniche (umane):

• Combustione di combustibili fossili per energia e trasporti
• Deforestazione e cambiamenti nell’uso del suolo
• Processi industriali (cemento, acciaio, chimica)
• Agricoltura intensiva e zootecnia
• Gestione dei rifiuti e discariche

Dal 1850, con l’inizio della rivoluzione industriale, la concentrazione di CO₂ nell’atmosfera è aumentata di oltre il 45%, passando da circa 280 parti per milione (ppm) a oltre 420 ppm nel 2023.

4. Effetti sulla Natura e sull’Ambiente

Riscaldamento globale:

La temperatura media globale è aumentata di circa 1,1°C rispetto ai livelli preindustriali, con gravi conseguenze:

• Riscaldamento globale: L’aumento della temperatura media globale provoca lo scioglimento delle calotte polari e dei ghiacciai, l’innalzamento del livello del mare e alterazioni nei modelli climatici.
  • Si stima che la Groenlandia perda circa 280 miliardi di tonnellate di ghiaccio all’anno, contribuendo all’innalzamento del livello del mare.
  • Dal 1880, il livello medio globale del mare è aumentato di circa 20 cm. Si prevede che entro il 2100 potrebbe aumentare fino a 1 metro, mettendo a rischio città costiere come Venezia e New York.
• Eventi meteorologici estremi come intensificazione di tempeste, ondate di calore, siccità e inondazioni.
• Perdita di biodiversità: Gli ecosistemi, come barriere coralline e foreste pluviali, sono danneggiati dalle temperature più elevate e dai cambiamenti nelle precipitazioni.

Eventi meteorologici estremi:

L’aumento delle temperature intensifica eventi come:

• Ondate di calore: Nel 2023, l’Europa ha registrato temperature superiori ai 45°C, con gravi impatti su salute, agricoltura e infrastrutture.
• Inondazioni, siccità e uragani: L’intensità e la frequenza degli uragani nell’Atlantico sono aumentate del 30% dal 1980. Le alluvioni in Pakistan nel 2022 hanno colpito oltre 30 milioni di persone.

Perdita di biodiversità:

Il cambiamento climatico minaccia la sopravvivenza di molte specie:

• Gli ecosistemi marini come le barriere coralline e foreste pluviali sono in grave pericolo a causa dell’acidificazione degli oceani e del riscaldamento dell’acqua.

5. Perché i gas ad effetto serra sono nocivi?

I gas effetto serra sono sostanze che contribuiscono alla formazione del noto “effetto serra”, un fenomeno assolutamente normale ed essenziale per lo sviluppo della vita sulla Terra. Tuttavia, in concentrazioni elevate, i gas serra causano un rapido surriscaldamento del pianeta, che disturba l’equilibrio degli ecosistemi e aumenta la frequenza di disastri naturali. Questo porta a una catena di effetti negativi su:

• Agricoltura e sicurezza alimentare: Le siccità e le ondate di calore compromettono la produzione agricola globale, con un impatto diretto sui prezzi alimentari.
• Approvvigionamento idrico: I cambiamenti nei modelli di precipitazione riducono la disponibilità di acqua dolce in molte regioni del mondo.

Una maggiore concentrazione di gas ad effetto serra nell’atmosfera non permette in effetti l naturale scambio con l’esterno del calore prodotto normalmente dagli ecosistemi terrestri. Trattenendo all’interno dell’atmosfera tale calore, sulla Terra si registra un conseguente aumento delle temperature, che a sua volta provoca lo scioglimento dei ghiacciai, il riscaldamento delle acque (soprattutto quelle oceaniche), il cambiamento delle stagioni, un aumento delle precipitazioni e aumento della superficie delle zone aride.

6. Danni alla Salute

Le emissioni di gas serra contribuiscono indirettamente ai cambiamenti climatici, che hanno impatti significativi sulla salute:

• Malattie respiratorie: L’aumento delle temperature aggrava l’inquinamento atmosferico, in particolare l’ozono a livello del suolo, che può peggiorare malattie respiratorie come asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).
• Diffusione di malattie tropicali: L’innalzamento delle temperature facilita la diffusione di malattie trasmesse da vettori come la malaria e la dengue. L’Organizzazione Mondiale della Sanità prevede un aumento significativo dei casi di dengue in Europa e Nord America entro il 2050.
• Ondate di calore e mortalità: Le temperature elevate aumentano il rischio di colpi di calore, stress e malattie cardiovascolari. Le ondate di calore in Europa nel 2022 hanno causato oltre 60.000 morti. Le fasce più vulnerabili della popolazione, come anziani e bambini, sono le più colpite.

7. Le emissioni di gas serra nel Mondo

Le emissioni globali di gas serra (GHG) continuano ad aumentare, sebbene in alcune regioni si stiano facendo progressi. In tutto il mondo, l’anidride carbonica (CO₂), il metano (CH₄) e il protossido di azoto (N₂O) sono i principali GHG, con la CO₂ responsabile di circa il 76% delle emissioni. I principali fattori che contribuiscono includono la combustione di combustibili fossili per l’energia, l’agricoltura, la deforestazione e i processi industriali. Il metano, sebbene emesso in quantità minori, ha un potenziale di riscaldamento globale molto più elevato della CO₂.

Nel 2022, le emissioni globali di gas serra (GHG) hanno raggiunto circa 50 miliardi di tonnellate di CO₂ equivalenti (CO_2e), con un aumento costante negli ultimi decenni, principalmente dovuto alle attività energetiche, industriali e agricole.

Le emissioni di metano hanno un impatto notevolmente più alto nel breve termine, causando un riscaldamento 28 volte superiore a quello del CO₂ su 100 anni​.

Per quanto attiene i singoli Paesi, secondo gli ultimi dati forniti dal Global Carbon Atlas, una piattaforma creata per esplorare e visualizzare i dati più aggiornati sui flussi di carbonio derivanti dalle attività umane e dai processi naturali, al primo posto tra i Paesi al mondo che contribuiscono a immettere nell’atmosfera la maggiore concentrazione di Gas serra si  trova la Cina con 10.174,68 MT-CO₂ (milioni di tonnellate di CO₂), seguita da Stati Uniti (5.284,7) ed India (2.616,45). In Europa la “maglia nera” spetta alla Germania con 701,96 MT-CO₂, che precede la Gran Bretagna con 369,88 MT-CO₂ e l’Italia con 337,09 MT-CO₂.

Pertanto, i principali emettitori di gas serra si confermano essere:

• Cina: È il maggiore emettitore di gas serra, responsabile di circa il 31% delle emissioni globali. La sua economia dipende ancora fortemente dal carbone.
• Stati Uniti: Contribuiscono al 14% delle emissioni globali. Il settore energetico-industriale e i trasporti sono le principali fonti.
• India: È il terzo maggiore emettitore, con una crescita esponenziale delle emissioni dovuta alla rapida industrializzazione e all’aumento della domanda di energia.
• Unione Europea: Rappresenta circa l’8% delle emissioni globali, ma ha implementato ambiziosi piani di riduzione delle emissioni.

8. Le emissioni di gas serra in Europa e in Italia

Europa:
Nell’UE la quota delle emissioni di gas a effetto serra è scesa dal 15,2% del 1990 al 7,3% nel 2021. Nel primo trimestre del 2024, le emissioni sono diminuite del 4% rispetto allo stesso periodo del 2023, scendendo a 894 milioni di tonnellate di CO_2e. Questo calo è stato guidato dalla riduzione delle emissioni nei settori energetico e domestico, specialmente nella fornitura di elettricità e gas (-12.6%)​. La tendenza generale è quindi quella di un miglioramento continuo grazie alle politiche di efficienza energetica e all’incremento delle energie rinnovabili, con l’obiettivo di una riduzione del 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990.

L’UE ha fissato peraltro l’obiettivo di ridurre le emissioni del 55% entro il 2030 e di diventare carbon neutral entro il 2050. Paesi come la Germania e la Polonia, che utilizzano ancora grandi quantità di carbone, stanno cercando di accelerare la transizione verso le energie rinnovabili.

Italia:

In Italia, il settore dei trasporti rappresenta il 25% delle emissioni nazionali, continua a essere una sfida. Le energie rinnovabili forniscono circa il 40% dell’elettricità del paese, con l’obiettivo di raggiungere il 70% entro il 2030.

Tra il 1990 e il 2022, le emissioni di gas serra in Italia sono diminuite del 21%. Dopo un calo più marcato iniziato nel 2008 a causa della recessione economica, le emissioni hanno ripreso a crescere dello 0,4% nel 2022 rispetto al 2021. Ciò è dovuto a una combinazione di fattori, tra cui la maggiore adozione di energie rinnovabili e miglioramenti nell’efficienza energetica.

Nel complesso, mentre l’Europa e l’Italia hanno compiuto progressi sostanziali nella riduzione delle emissioni, la sfida globale rimane significativa. Le conseguenze sulla salute sono già gravi, in particolare per le popolazioni vulnerabili, e peggioreranno senza ulteriori aggressioni.

9. Cosa fare per ridurre le emissioni di gas serra?

Alla luce di questi dati, per il futuro del Pianeta è fondamentale fare qualcosa al fine di ridurre le emissioni di CO₂ serra e combattere così i cambiamenti climatici. Oltre a chiedere ai governi di attuare politiche ambientali efficaci, già nel nostro piccolo possiamo mettere in pratica alcune azioni semplici ma efficaci nella lotta al surriscaldamento globale: ridurre i viaggi in aereo, scegliere strutture alberghiere che abbiano a cuore le tematiche ambientali, preferire auto elettriche o ibride, spostarsi sui mezzi pubblici, in bicicletta o facendo una bella passeggiata a piedi, non sprecare energia, fare la raccolta differenziata, ridurre il consumo di carne e preferire una dieta ricca di alimenti di origine vegetale sono solo alcune delle azioni semplici ed efficaci per contrastare l’emissione di gas serra ed inquinare meno. Di qui

• Transizione energetica: Incrementare l’uso di energie rinnovabili (solare, eolico, idroelettrico) riducendo gradualmente l’uso dei combustibili fossili.
• Riforestazione: Ripiantare foreste per assorbire CO₂ dall’atmosfera.
• Efficienza energetica: Migliorare l’efficienza di edifici, trasporti e processi industriali.
• Trasporto sostenibile: Promuovere l’uso di veicoli elettrici, biciclette e trasporti pubblici ecologici. 
• Economia circolare: Ridurre i rifiuti e promuovere il riciclo per diminuire le emissioni di metano dalle discariche.
• Politiche di carbon pricing: Introdurre tasse sulle emissioni di CO₂ per incentivare le aziende a ridurre la loro impronta di carbonio.

Conclusioni

L’obiettivo globale è mantenere l’aumento della temperatura media mondiale al di sotto dei 2°C rispetto ai livelli preindustriali, per limitare i danni a lungo termine causati dai cambiamenti climatici. La lotta contro i cambiamenti climatici richiede uno sforzo globale e coordinato. Ridurre le emissioni di gas serra è essenziale per evitare le conseguenze più catastrofiche del riscaldamento globale, e ciò richiede l’impegno non solo dei governi, ma anche delle imprese e dei cittadini.

[1] Il potenziale di riscaldamento globale, abbreviato in GWP, è un termine utilizzato per descrivere la potenza relativa, molecola per molecola, di un gas serra, tenendo conto di quanto a lungo rimane attivo nell’atmosfera