Cambiamenti climatici: a cosa fanno riferimento le variazioni climatiche?
Variazioni climatiche = cambiamento di uno o più parametri climatici e ambientali (come temperatura, precipitazioni e distribuzione di piante e animali) nei loro valori medi.
Studi paleoecologici e paleoclimatologici mostrano che il clima cambia su scale temporali da anni a millenni.
*Negli ultimi anni c’è stato un forte aumento degli studi che documentano spostamenti e estinzioni di specie verso nord (latitudine) e in quota (altitudine).
Cambiamenti climatici: come possono essere analizzate le variazioni climatiche?
Possono essere analizzate su due scale:
– Scala spaziale: a livello regionale, continentale, emisferico o globale.
– Scala temporale: su periodi decennali, secolari, millenari o ultramillenari.
Cambiamenti climatici: il cambiamento climatico è attribuibile direttamente o meno all’impatto antropico?
Il cambiamento climatico può essere causato anche dalle attività umane, che modificano la composizione dell’atmosfera. Questi cambiamenti si sommano alla normale variabilità climatica naturale.
L’alterazione di questo equilibrio naturale dovuta alle attività umane è chiamata influenza antropica o antropocenica.
Cambiamenti climatici: da cosa dipende la variabilità naturale?
La variabilità naturale dipende da fattori esterni (come i cicli del Sole e l’orbita terrestre) e interni (interazioni tra atmosfera, idrosfera, criosfera, terra solida e biosfera).
Cambiamenti climatici: a cosa fanno riferimento i cicli biogeochimici?
Passaggi degli elementi nei vari comparti (di natura biotica, e di natura abiotica) della biosfera.
Ciclo del carbonio
Ciclo del carbonio: dove è presente il carbonio sul pianeta terrestre?
Il carbonio sulla Terra è presente soprattutto nelle rocce, ma anche in oceani, atmosfera, piante, suolo e combustibili fossili. Si muove tra questi compartimenti attraverso il ciclo del carbonio.
Ciclo del carbonio: come è suddiviso il ciclo del carbonio?
Ci sono flussi naturali (come fotosintesi, respirazione, decomposizione) e contributi umani (emissioni da combustibili fossili).
Se il ciclo viene alterato, il carbonio si accumula in un compartimento e diminuisce in un altro, causando squilibri e conseguenze gravi per il clima e gli ecosistemi.
Ciclo del carbonio: come viene comparato il ciclo del carbonio con il ciclo dell’acqua?
Il ciclo del carbonio e il ciclo dell’acqua sono due cicli biogeochimici fondamentali per la vita:
– Il carbonio è elemento base per gli esseri viventi.
– L’acqua è essenziale per tutti gli organismi.
– Entrambi hanno un piccolo serbatoio atmosferico (“pool atmosferico piccolo”), che però è molto attivo e sensibile alle perturbazioni causate dall’uomo.
Per il carbonio, il principale serbatoio è nelle rocce; per l’acqua, nell’oceano.
Ciclo del carbonio: qual è la capacità dei comparti del carbonio?
Il carbonio è distribuito in diversi comparti: atmosfera, idrosfera, biosfera e litosfera.
La litosfera contiene di gran lunga la quantità maggiore di carbonio rispetto agli altri comparti, presente nelle rocce sedimentarie (carbonati, petrolio, carbone).
I movimenti di carbonio tra comparti avvengono tramite processi naturali (fotosintesi, respirazione, scambi fisici-chimici, eruzioni vulcaniche, precipitazione e soluzione) e attività umane (combustione).
Ciclo del carbonio: a cosa fa riferimento il ciclo del carbonio?
Il ciclo del carbonio può essere visto come ciclo gassoso, perché la CO₂ è il principale veicolo di scambio tra i vari comparti.
La CO₂ rimane nell’atmosfera per un tempo medio di circa 3 anni.
Ciclo del carbonio: cosa avviene nel ciclo del carbonio in ambito terrestre?
Il carbonio si muove tra atmosfera, piante e suolo grazie a:
– Fotosintesi (le piante assorbono CO₂).
– Respirazione (rilascio di CO₂).
Questi processi variano:
– durante la giornata (più fotosintesi di giorno).
– nelle stagioni (massima fotosintesi in estate).
– con la latitudine (più CO₂ assorbita all’equatore che ai poli).
Ciclo del carbonio: cosa avviene nel ciclo del carbonio in ambito acquatico?
La CO₂ si scioglie nell’acqua e forma bicarbonati e carbonati, utili per organismi autotrofi e coralli.
Il sistema marino agisce come riserva reversibile di CO₂.
Le correnti oceaniche, la temperatura e i processi biologici regolano lo scambio con l’atmosfera:
– Acque fredde polari: assorbono CO₂.
– Acque tropicali calde: rilasciano CO₂.
C’è un ciclo stagionale: più assorbimento in inverno, più rilascio in estate.
Ciclo del carbonio: come si è scoperto l’aumento della CO₂?
– 1958: installate le prime stazioni di monitoraggio a Mauna Loa (Hawaii) e al Polo Sud.
– Già dopo pochi anni si notò un aumento costante della CO₂ atmosferica.
– Prima si pensava che l’uomo non potesse influenzare un ciclo così grande.
Ciclo del carbonio: quali sono le prove dell’aumento di CO₂ attraverso il ghiaccio?
1. Le carote di ghiaccio (campioni prelevati da ghiacciai) contengono aria “antica”.
2. Questi campioni mostrano che la CO₂ aumenta dal 1700, inizio della rivoluzione industriale.
Ciclo del carbonio: perché sta aumentando la CO₂?
L’equilibrio naturale tra sink (assorbimento) e source (emissioni) si è rotto.
Le cause principali sono:
– Combustibili fossili (carbone, petrolio, gas).
– Deforestazione.
Gli autotrofi e i carbonati marini non riescono più a compensare questo aumento.
Ciclo del carbonio: perché è un problema?
– L’aumento di CO₂ è legato all’aumento della temperatura globale.
– Dai grafici si vede che dal 1960 CO₂ e temperatura crescono insieme.
– I modelli climatici prevedono che, se non si interviene, la CO₂ atmosferica potrebbe raddoppiare entro fine secolo, con gravi conseguenze sul clima.
Antropocene
Antropocene: a cosa fa riferimento l’Antropocene?
Antropocene = periodo della storia della Terra in cui i processi ambientali sono fortemente influenzati dalle attività umane.
Antropocene: quali sono gli esempi di impatti umani?
– Cambiamento nell’uso del territorio (es. deforestazione).
– Produzione di rifiuti non riciclabili.
– Combustione di combustibili fossili.
Effetto serra
Effetto serra: a cosa fa riferimento l’effetto serra?
L’effetto serra è un fenomeno naturale che trattiene il calore vicino alla Terra, rendendo possibile la vita (senza di esso, la temperatura media sarebbe di circa –19 °C).
Effetto serra: dove avviene l’effetto serra?
L’effetto serra avviene nella troposfera e coinvolge gas naturali come CO₂, CH₄ e H₂O.
*Le attività umane aggiungono altri gas serra (CO₂, CH₄, CFC, N₂O), aumentando il riscaldamento globale.
Effetto serra: come avviene l’effetto serra?
1. I raggi solari attraversano l’atmosfera e scaldano la superficie terrestre.
2. Questa emette calore sotto forma di radiazione infrarossa:
– Infrarosso vicino → attraversa l’atmosfera senza essere assorbito.
– Infrarosso lontano → viene assorbito dai gas serra e trattenuto, come in una “coperta” che rimanda calore verso la Terra.
3. L’aumento di gas serra amplifica il fenomeno: gli oceani si scaldano, rilasciano più vapore acqueo e il riscaldamento cresce ulteriormente.
Effetto serra: quali sono le principali cause antropiche dell’effetto serra?
Le principali cause antropiche delle emissioni sono:
1. Consumo di combustibili fossili (66%).
2. Agricoltura e deforestazione (25%).
3. Altre attività (9%).
Conseguenze
Conseguenze: quali sono le conseguenze sugli ecosistemi?
– Alterazione dei cicli naturali: animali e piante cambiano tempi di migrazione, fioritura e riproduzione, causando squilibri negli ecosistemi.
– Aumento della temperatura globale: oceani più caldi danneggiano i coralli e la fauna marina; l’emisfero nord si scalda più velocemente a causa della minore copertura oceanica.
– Riduzione di neve, ghiaccio e permafrost: perdita di habitat polari e alpini, con rilascio di gas serra intrappolati.
– Innalzamento del livello del mare: inondazioni e perdita di habitat costieri.
– Eventi estremi più frequenti: siccità, ondate di calore, incendi, alluvioni, tempeste e cambiamenti nei modelli di pioggia e neve, alterando la disponibilità di acqua e la stabilità degli ecosistemi.
– Aree non più abitabili: regioni colpite da siccità o inondazioni diventano inadatte alla vita umana e animale.
– Agricoltura a rischio: calo delle aree coltivabili, spostamento verso altitudini più elevate e danni da eventi estremi. La viticoltura e la produzione di tartufi sono particolarmente vulnerabili.
– Specie aliene invasive: aumento della diffusione di organismi come nutrie, zanzara tigre, gambero della Luisiana e giacinto d’acqua, che danneggiano ecosistemi, economia e salute.
– Insetti dannosi: condizioni climatiche alterate favoriscono la proliferazione di locuste e parassiti delle api.
– Declino degli impollinatori: perdita di habitat, fioriture anticipate e malattie riducono la disponibilità di frutta, verdura, semi e miele, con impatti anche sugli allevamenti (mancanza di erba medica e trifoglio).
– Perdita di servizi ecosistemici: diminuiscono le specie che mantengono il suolo fertile, purificano l’acqua e l’aria, sostengono la vita animale e proteggono i terreni.
Strategie
Strategie: quali sono le strategie di mitigazione?
Le strategie di mitigazione spiegano come ridurre o eliminare le cause principali del cambiamento climatico, con interventi a lungo termine.
In pratica, si cerca di limitare il problema alla radice, per esempio riducendo le emissioni di gas serra o migliorando la gestione del territorio.
Queste azioni sono complementari all’adattamento, richiedono tempo, costi e pianificazione, ma sono essenziali perché il cambiamento climatico sta avvenendo molto rapidamente.
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