Il rapporto 2015 del global Carbon Project: non proprio una prospettiva tranquillizzante

Avrei voluto parlare del clima e della conferenza di Parigi, ma come vedete in questi ultimi giorni sono stato parecchio assente fra presentazioni del mio libro e altre cosette. Però, essendo uscito il rapporto 2015 del Global Carbon Project, vorrei scrivere qualche commento in proposito perchè secondo me è importante confrontare il presente con il futuro e con il passato, focalizzando la questione delle emissioni nel contesto della storia dell'evoluzione del CO2 atmosferico.

Nell'anno della conferenza di Parigi sul clima, il rapporto 2015 del Global Carbon Project (lo trovate a questo link) fotografa lo stato delle emissioni di CO2. Il quadro non è molto confortante, specialmente se si guarda a quello che è successo nel passato della Terra. L'articolo di Dewey McLean su Science nel 1978 intitolato "a terminal mesozoic greenhouse – lessons from the past" [1] dimostra che da quella lezione non si è voluto imparare niente da allora, specialmente in certi ambienti. Le conseguenze sono molto gravi e le prospettive piuttosto oscure, anche senza voler essere dei catastrofisti. Certo, ci sono anche due circostanze che ingigantiscono il problema e cioè che stiamo immettendo CO2 in un momento in cui di questo gas in atmosfera ce n'è davvero poco rispetto al passato e che, oltre a quella antropica, c'è una componente naturale nel riscaldamento. Ma ciò dovrebbe essere motivo di particolare attenzione e non una scusante. 
E i bassi rezzi attuali del petrolio servono a tutt'altro che a migliorare la situazione (tranne che in Cina dove passare dal carbone al petrolio sarebbe già un miglioramento).

IL TENORE DI C02 NELL'ATMOSFERA TERRESTRE DEGLI ULTIMI 400 MILIONI DI ANNI

(DAL DEVONIANO A OGGI)

In questa immagine, modificata da [2] si vede la quantità di CO2 atmosferico degli ultimi 400 MA. Vediamo due cose interessanti: 

• la prima è che sia durante la glaciazione del permo – carbonifero (centrata a 300 milioni di anni fa) che durante la fase glaciale che stiamo vivendo oggi i livelli del gas in atmosfera sono molto bassi
• la seconda che alti livelli di CO2 li troviamo in corrispondenza delle fasi climatiche più calde e - soprattutto - in corrispondenza a ripetuti episodi di Large Igneous Provinces (fine del Permiano e Cretaceo inferiore)
• la terza che noi stiamo immettendo in atmosfera un composto in un momento in cui il suo tenore mai era stato così basso negli ultimi 400 milioni di anni

I LEGAMI FRA CO2 ATMOSFERICO E VULCANISMO

La fonte naturale di CO2 sono i vulcani, che ne emettono tra i 100 e i 300 milioni di tonnellate all'anno, un quantitativo ampiamente assorbito dal “sistema Terra” in vari modi: il processo più noto è sicuramente la fotosintesi, ma non è il solo: altri processi lo consumano, per esempio l'alterazione dei silicati, la formazione delle rocce carbonatiche, il sequestro nei giacimenti di idrocarburi, l'assorbimento da parte delle acque dei mari. In più anche i ghiacci artici e antartici ne contengono (come i mari sottostanti). Il "bisogno" di CO2 da parte del "sistema Terra" fa sì che una sua molecola in media risiede in atmosfera per non più di 4 anni.

Quindi, per ottenere un aumento del tenore di CO2 nell'atmosfera occorre una causa straordinaria: oggi le emissioni antropiche, ieri le Large Igneous Provinces (LIP), quelle immense coperture basaltiche che in qualche centinaio di migliaia di anni mettono in posto centinaia di migliaia di km cubi di magma (i parossismi hanno una intensità pazzesca: decine di migliaia di km cubi in poche decine di migliaia di anni). 
Di fatto da quando le piante terrestri si sono espanse abbassando drasticamente nel Devoniano il tenore di CO2 atmosferico, le sue concentrazioni massime si hanno in corrispondenza della fine del Permiano con le eruzioni che portarono alla formazione dei Trappi dell'Emeishan e di quelli della Siberia Occidentale e nel Cretaceo, quando l'attività di LIP era molto intensa (Ontong Java / Manihiki /Hikurangi, Caraibi, Madagascar, Kerguelen ed altre ancora), accompagnando la fratturazione del Gondwana.

L'INCREMENTO CONTEMPORANEO DI CO2 A CAUSA DELLE EMISSIONI ANTROPICHE

In questa immagine si nota l'incremento di CO2 a partire dalla rivoluzione industriale. Il valore odierno è di circa di 400 parti per milione, sempre inferiore a quello medio terrestre, ma pur sempre un quantitativo che non si vedeva almeno da 50 milioni di anni fa (quando la Terra era sicuramente ben più calda).

Il dato più interessante è che le emissioni di CO2 del 2015 sembrano in leggera diminuzione. Sono sempre “troppissime”, ma in questo momento si potrebbe forse festeggiare l'inizio dell'inversione di un trend devastante.

Le vediamo in questa immagine tratta appunto dal rapporto, dove si vede che dal 1990 al 2014 siamo saliti quasi del 60%, da 22 a poco meno di 36 miliardi di tonnellate / anno.

Purtroppo si nota che già altre 2 volte negli ultimi 25 anni questo valore era leggermente sceso (anni 1992, 1999 e 2009), in corrispondenza di momenti di crisi economica; si è trattato però di una inversione di brevissima durata in un trend in costante e vertiginoso aumento. La speranza è che si sia davanti ad una inversione di tendenza strutturale e che la Cina cerchi dei modi per frenare il disastro ambientale che la sta caratterizzando (per esempio una stretta sull'uso del carbone nella produzione di energia elettrica dovrebbe perfezionarsi nell'immediato futuro).

Oggi purtroppo il bassissimo prezzo del petrolio non induce all'ottimismo sul controllo delle emissioni: è noto che lo sviluppo dalla rivoluzione industriale in poi è stato guidato dalla presenza di energia abbondante e a basso costo e le energie alternative (o complementari) hanno già difficoltà di competitività con gli idrocarburi con il petrolio a 80$ al barile, figuriamoci ora che ne costa 40...

(naturalmente questo in un mero conto economico privato... se si guarda alle varie conseguenze ambientali è enorme...)

Di fatto la crescita delle emissioni negli ultimi anni è dovuta in parte agli USA, ma soprattutto a grandi Paesi “emergenti” come Cina e India come si vede in quest'altro diagramma.

Ad esempio la Cina sta aumentando le sue emissioni ad un tasso elevatissimo: se le ci sono dovuti circa 20 anni per raddoppiarle da 1 a 2 miliardi di tonnellate tra il 1970 e il 1990, il raddoppio successivo (4 miliardi di tonnellate) è avvenuto nel 2002, poco più di 10 anni dopo; negli ultimi 10 anni le ha più che ulteriormente raddoppiate, arrivando a quasi 10 milioni di tonnellate / anno. Oggi risultando ampiamente in testa della classifica degli emettitori: tutti insieme 4 soggetti (Cina, USA, UE e India) sono responsabili del 60% delle emissioni e fra questi la Cina è responsabile per il 45%, quindi l'ex Celeste Impero è responsabile di poco meno del 30% delle emissioni globali. È chiaro ed evidente che tutti dobbiamo fare la nostra parte ma una politica di diminuzione da parte dei cinesi avrebbe sicuramente un impatto più determinante di altre.

Anche le emissioni dell'india crescono, e parecchio, ma in modo meno tumultuoso che nell'altro stato asiatico.

Quanto agli USA c'era stata una frenata, che però sembra ormai passata, come confermerebbero altri episodi del genere guardando cosa è successo negli altri casi simili degli ultimi 30 anni.

L'Europa invece mostra un netto calo dopo che per 30 anni siamo rimasti più o meno allo stesso livello.

Da notare quest'altro grafico: è il quantitativo di CO2 atmosferico negli ultimi 700.000 anni ricavato dai dati della carota Vostok.

I bassi valori di CO2 sono tipici delle fasi fredde, mentre ad alti valori di CO2 corrispondono alte temperature. Si nota la correlazione fra temperature e CO2. Vediamo inoltre come le attività antropiche stiano spingendo i livelli di biossido di carbonio a livelli ampiamente superiori anche a quelli massimi degli ultimi 700.000 anni. Il fatto è che la correlazione mi pare un po' approssimata e talvolta sembra che sia il tenore di CO2 a “rincorrere” le temperature e non viceversa.

GHIACCI E LIVELLI DI CO2

E ora una cosa che è una mia opinione. 
È comunemente accettato che le alte temperature dipendano dagli alti valori di CO2 e non ci sono dubbi sul ruolo del biossido di carbonio... nella storia della Terra è un fatto abbastanza accertato.

Ma sia la glaciazione del permo – carbonifero che quella attuale sono state precedute da una forte discesa del tenore atmosferico di CO2. Si vede bene come questo livello scenda in particolare quando inizia a formarsi la calotta antartica

Ora, la mia opinione sugli ultimi 700.000 anni (e, in generale, nei periodi glaciali come il nostro e quello del permo-carbonifero), è che sia successo il contrario.

Mi spiego: i ghiacci trattengono molto biossido di carbonio, per cui più ghiaccio c'è più CO2 vi è trattenuto. Quindi all'aumentare dei ghiacci dovrebbe diminuire il tenore del gas in atmosfera e viceversa.

Ne consegue, se ho ragione, che nel bilancio delle emissioni vada anche computato il CO2 che proviene dallo scioglimento dei ghiacci e dal disgelo del permafrost. 

[1] McLean 1978: a terminal  Mesozoic "greenhouse": lessons from the past. Science 201, 401-406 
[2] Franks et al 2014: New constraints on atmospheric CO2 concentration for the Phanerozoic Geophys. Res. Lett., 41, 4685–4694