Il clima e le cause del suo cambiamento Antonio Ballarin Denti Università Cattolica di Brescia Dipartimento di Matematica e Fisica Brescia, 30 gennaio 2009, Liceo Arici

Il sistema climatico Fonte: sito WEB IGBP - Italia

Il bilancio energetico terrestre

L’EFFETTO SERRA Il calore riemesso dal terreno (raggi infrarossi) viene in parte riflesso dal vetro ed “intrappolato” nella serra La luce visibile del sole passa attraverso il vetro e scalda il terreno

EFFETTO DEI VARI GAS CHE ASSORBONO NELL’INFRAROSSO (GAS EFFETTO SERRA) Potenziale effetto serra (riferito all’unità (ppm) di CO2) 1 21 290 Concentrazione (ppm) 380 1,7 0,3 CO2 CH4 N2O

AUMENTO TEORICO ANNUO DI CO2 IN ATMOSFERA  3 ppm/anno  0,8 %/anno (dal Bilancio globale del carbonio)  1,5 ppm/anno  0,4 %/anno AUMENTO REALE COMBUSTIBILI FOSSILI FOTOSINTESI DIFFUSIONE -CHIMIC0-FISICA RESPIRAZIONE DELLE PIANTE 6.3 Gton 100 Gton DISBOSCAMENTO 100 2 Gton 50 Gton RESPIRAZIONE NEL SUOLO 104 50 RISERVE DI CARBONIO (109 ton) VEGETAZIONE 560 SUOLI 1500 ATMOSFERA 735 OCEANI 36000 COMBUSTIBILI FOSSILI DA 5000 A 10000 1 Gton = 109ton = 1 miliardo di ton

Emissioni di CO2 dal 1750 al 2000 (MtC) Global CO2 emissions from fossil fuel burning, cement production, and gas flaring for 1751-2000. Fonte: CDIAC ESD, USA

La concentrazione di CO2 in atmosfera è aumentata esponenzialmente negli ultimi 200 anni Fonte: CDIAC, U.S. Dept.of Energy

Variazione della temperatura media dell’aria in prossimità della superficie terrestre dal 1000 ad oggi Fonte: IPCC WGI Third Assessment Report

Descrizione del sistema climatico Fonte: IPCC WGI Third Assessment Report

Il riscaldamento osservato negli ultimi 150 anni è attribuibile alle attività antropiche

Previsione delle emissioni di CO2 2000 -2100 secondo differenti scenari Fonte: IPCC WGI Third Assessment Report

Concentrazioni di CO2 previste nel 21° secolo: 2 ÷ 4 volte il livello pre-industriale

Temperature previste nel 21° secolo: significativamente più alte di quelle degli ultimi 1000 anni

Potenziale impatto del Climate Change

Conseguenze del Global Change: innalzamento del livello dei mari

Previsioni della crescita del livello del mare secondo differenti scenari Fonte: IPCC WGI Third Assessment Report

Conseguenze del Global Change: siccità e desertificazione

Variazioni previste di precipitazioni su scala planetaria Variazioni delle precipitazioni medie annue previste dal 2071 al 2100 relativamente al 1990

Stress idrico legato al Climate Change

Conseguenze del Global Change: intensificazione degli eventi estremi Sequenza temporale della fase di esondazione delle acque del torrente Cenischia, 2000 (fonte Luna Nuova) Ponte della “Pedemontana” asportato dalla piena del Torrente Orco, 2000 (fonte Università degli Studi di Milano)

Trend degli eventi estremi Fondazione Lombardia per l’Ambiente

Numero di decessi e temperature minime e massime a Parigi durante l’onda di calore dell’estate 2003

INCREMENTO DI EVENTI CATASTROFICI E CONSEGUENTI PERDITE ECONOMICHE Numero di grandi catastrofi Perdite economiche Miliardi di US$ (base 1999)

Costi reali ed assicurati degli eventi meteorologici catastrofici

Conseguenze del Global Change in Italia intensificazione degli eventi estremi Fonte immagine : Nimbus

Aumento dei periodi di siccità (percentuale dei giorni siccitosi invernali) 1981-2000 1981-2000 1951-1980 1951-1980 Brunetti, M., Maugeri, M., Nanni, T. Navarra A., 2002, Int. J. Climatol., 22, 543-558

Riduzione in massa e superficie dei ghiacciai alpini

Andamento dei bilanci di massa di ghiacciai alpini Pagina 57 Fonte: RSA Lombardia 1999

Riduzione dell’innevamento

Mitigazione del Global Change: afforestazione e riforestazione

Flusso netto giornaliero di carbonio di una piantagione di pioppi all’interno del Parco del Ticino nei pressi di Pavia (JRC, Ispra) Fondazione Lombardia per l’Ambiente

Sequestro annuale di carbonio da parte della biosfera

Sviluppo sostenibile: variabili e relazioni

La Convenzione sui Cambiamenti Climatici Obiettivo (art.2) “stabilizzare le concentrazioni nell’atmosfera di gas serra ad un livello tale da prevenire interferenze rilevanti di carattere antropogenico con il sistema clima” Principio responsabilità comuni ma differenziate Impegni generali - presentazione di comunicazioni nazionali (inventario emissioni gas serra); - adozione di programmi nazionali per attenuare il cambiamento climatico Impegni più specifici - impegno dei Paesi industrializzati (Annex I) ad adottare politiche che riportino le loro emissioni al livello 1990; - impegno dei Paesi OCSE (Annex II) a fornire risorse finanziarie aggiuntive La Convenzione sui Cambiamenti Climatici

Emissioni Paesi industrializzati 1990 Il Protocollo di Kyoto Gas serra da ridurre CO2 CH4 N2O HFCs PFCs SF6 Quote di riduzione (%) UE –8 (Italia -6.5) USA –7 Giappone –6 Russia 0 Australia +8 Emissioni Paesi industrializzati 1990 Emissioni medie annuali 2008-2012 - 5.2% L’Italia ha aderito il 29 aprile 1998 (CIPE 19/11/1998) e ratificato il 1 giugno 2002 con Legge n.120/2002 Il Protocollo di Kyoto è stato ratificato da 164 Paesi complessivamente responsabili del 61,6% delle emissioni di CO2 Il Protocollo di Kyoto è entrato in vigore il 16 febbraio 2005

KP - Modalità attuative ”Emissions reduction Protocol” Misure “domestiche” di riduzione emissioni Meccanismi flessibili (supplementare alle azioni domestiche) Emission Trading: il commercio delle quote di emissione Joint Implementation: attuazione congiunta degli obiettivi di riduzione Clean Development Mechanisms: meccanismi di sviluppo pulito (cooperazione tra Paesi) ”Sinks Protocol” Sinks stoccaggio di carbonio da parte di foreste e vegetazione agricoltura e suolo

Misure “domestiche” di riduzione emissioni Miglioramento efficienza energetica Risparmio energetico Maggiore utilizzo fonti di energia rinnovabili Accelerazione iniziative di ricerca innovativa Sperimentazione (“idrogeno, biomasse, solare termico, eolico, fotovoltaico, combustibile da rifiuto e biogas”)

Sesto Programma di Azione per l’Ambiente UE Approccio strategico applicazione e implementazione legislazione ambientale integrazione tematiche ambientali nelle diverse politiche interventi e innovazione tecnologica attraverso la partnership impresa–comunità scientifica policies ambientali basate su informazioni affidabili e aggiornate (indicatori) miglioramento della qualità dell’informazione ambientale ai cittadini

Emissioni raddoppiate Emissioni stabilizzate A livello mondiale sono necessari 7 cunei di stabilizzazione per evitare il raddoppio delle emissioni nei prossimi 50 anni (Pacala e Socolow, 2004) 14 Emissioni raddoppiate Gigatons Carbon Emitted per Year The Stabilization Wedge Business-as-usual trajectory 175 Gt di Carbonio 25 Gt/cuneo in 50 anni Stabilization trajectory 7 Emissioni stabilizzate Emissioni attuali 1.6 1950 2054 2005

15 sono i “cunei” identificate da Pacala e Socolow Si tratta di tecnologie già esistenti

Strategia complessiva per la riduzione delle emissioni di gas serra in Lombardia 14 Opzioni divise in 4 gruppi Obiettivi richiesti per un abbattimento di 36 Mt CO2eq/anno entro il 2020 Azioni e interventi Riduzione specifica per singola azione (equivalenza: in media 2,5 Mt CO2eq per cuneo) Enti competenti ed esempi di attuazione

Indicatori per il reporting ambientale: il modello DPSIR (OCSE) Determinanti Risposte Cause generatrici primarie agricoltura industria trasporti ecc. Risposte leggi piani prescrizioni ecc. interventi strutturali interventi prescrittivi/tecnologici (tecnologie pulite, limiti emissivi) Pressioni Impatti bonifiche Pressioni emissioni atmosferiche produzione rifiuti scarichi industriali in corpi idrici ecc. Impatto sulla salute sugli ecosistemi ecc. Stato Stato e tendenze qualità dell’aria qualità dell’acqua qualità dei suoli biodiversità

Grazie per l’attenzione! 45 45 45