Effetto Serra: Cause, Meccanismo e Impatto sul Clima

Il riscaldamento della superficie terrestre e dell'atmosfera è assistito da un fenomeno naturale noto come effetto serra. Mentre la luce solare riscalda la superficie, l'atmosfera assorbe il calore ascendente, creando uno sbilancio energetico. I gas atmosferici influenzano l'effetto serra, incidendo su aspetti del clima terrestre.

Il processo

L'energia solare penetra l'atmosfera; nubi e particelle ne riflettono una parte nello spazio. L'energia che raggiunge la superficie riscalda il suolo e favorisce l'evaporazione dell'acqua. La luce solare genera calore che sale nell'atmosfera, dove la maggior parte viene assorbita dai gas atmosferici. Man mano che questi gas si scaldano, fungono da scudo riflettendo ulteriore calore ascendente verso la Terra. Questo ciclo continua, aggiungendo calore all'atmosfera. Il ciclo e il calore generato sono controllati dall'energia solare che raggiunge la superficie e dalla concentrazione dei vari gas atmosferici.

Cause naturali

I composti chimici che assorbono il calore irradiato dalla superficie sono gas serra, molti naturali. Il vapore acqueo è il più comune. Al salire della temperatura, l'evaporazione aumenta, l'aria si scalda e trattiene più vapore, che assorbe altro calore, alzando ulteriormente la temperatura. L'anidride carbonica prodotta naturalmente (fotosintesi, respirazione, interazione oceano-atmosfera) fluttua stagionalmente contribuendo all'effetto serra. Il metano, da processi biologici, è un altro gas serra. Altri gas naturali: ozono (da interazione luce solare-ossigeno) e ossido nitroso (da interazione suolo-acqua-microrganismi).

Cause antropiche

• Clorofluorocarburi (CFC): non naturali; uso ridotto per i danni all'atmosfera, ma concentrazioni persistono come gas serra artificiale.
• CO₂ aggiuntiva: bruciare carbone, petrolio, gas naturale e legna aumenta la CO₂.
• Metano aggiuntivo: estrazione carbone, allevamento bovino, coltivazione riso.
• Ossido nitroso aggiuntivo: fertilizzanti azotati in agricoltura, processi industriali (centrali a combustibili fossili).
• Monossido di carbonio: non gas serra, ma da combustione incompleta di fossili regola livelli di metano e ozono, contribuendo indirettamente.

Possibili effetti sul clima

Alcuni scienziati prevedono che l'aumento dei gas serra riscalderà il clima terrestre. Modelli al computer indicano un aumento medio globale di 2–5 °C. Tuttavia, temperature più alte aumenterebbero l'evaporazione oceanica, formando più nubi. I modelli non considerano l'effetto della maggior copertura nuvolosa nel ridurre l'energia solare che raggiunge la superficie.