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L'effetto Serra Naturale
L’EFFETTO SERRA è il fenomeno naturale determinato dalla capacità dell’atmosfera di trattenere sotto forma di calore parte dell’energia che proviene dal Sole.
Come aveva intuito Fourier, il fenomeno è dovuto alla presenza nell’atmosfera di alcuni gas,detti “GAS SERRA”, che “intrappolano” la radiazione termica che viene emessa dalla superficie terrestre riscaldata dal Sole.
Proprio come i vetri di una serra, infatti, l’atmosfera è “trasparente” alla radiazione solare che proviene dal Sole, mentre è parzialmente “opaca” a quella termica emessa dalla superficie terrestre.
Grazie a questo fenomeno, la temperatura media della terra si mantiene intorno ai 15°C, contro i -19°C che si avrebbero in assenza dei “GAS SERRA”.
I gas maggiormente responsabili di questo fenomeno, oltre il vapore acqueo, che è il principale GAS SERRA naturale, sono la CO2, il METANO, l’NO2 (protossido di azoto).
L’ANIDRIDE CARBONICA (CO2), uno dei principali composti del CARBONIO, è presente in natura in quattro grandi “serbatoi”:
• La biosfera, nella quale il CARBONIO è presente nelle molecole organiche (lipidi, glucidi, ecc.) (3.100 miliardi di tonnellate o gigatonnellate);
• Gli oceani, nei quali il CARBONIO è disciolto sotto forma di carbonati e bicarbonati (40.000 gigatonnellate);
• La geosfera, dove il CARBONIO si presenta essenzialmente sotto forma di calcare e di combustibili fossili (rispettivamente 40.000 e 12.000 gigatonnellate);
• L’atmosfera, dove il CARBONIO è presente sotto forma di CO2 (600 gigatonnellate).
Questi serbatoi sono legati tra loro da importanti scambi che nel loro insieme costituiscono il “ciclo del CARBONIO”:
• Gli organismi vegetali utilizzano la CO2 atmosferica per produrre materia organica attraverso la FOTOSINTESI clorofilliana; la quantità di CARBONIO così fissata ogni anno è notevole (100 gigatonnellate per anno); il CARBONIO è poi riemesso dagli ecosistemi attraverso la respirazione di piante e animali;
• La CO2 atmosferica entra negli oceani per diffusione e viene convertita in forme diverse; ad esempio viene fissata da alcuni organismi che la utilizzano per costruire i propri gusci che, alla morte dell’animale, si depositano sul fondo degli oceani a formare vasti depositi di materiale calcareo;
• Gli organismi vegetali ed animali decomponendosi in condizioni anaerobiche hanno formato grandi depositi di combustibili fossili. Il carbone, il petrolio e il GAS NATURALE sono infatti essenzialmente formati da composti del CARBONIO.
In breve, la FOTOSINTESI sottrae ANIDRIDE CARBONICA all’atmosfera facendo passare il CARBONIO dall'ambiente abiotico agli organismi viventi.
Da questi ultimi ritorna all'acqua od all'atmosfera attraverso la respirazione cellulare, la combustione e l’erosione.
Il bilancio naturale del ciclo del CARBONIO, in assenza di attività dell’uomo, è pressoché in pareggio.
Il METANO (CH4) si produce dalla degradazione di materiale organico in assenza di ossigeno (anossia).
Esso viene naturalmente emesso da mangrovie e paludi, mentre le emissioni dovute alle attività umane provengono essenzialmente dalle perdite di GAS NATURALE e di altri combustibili fossili durante l’estrazione e il trasporto, dalla combustione di biomasse, dall’agricoltura e dalla zootecnica, ed infine dalle discariche.
Il protossido di azoto (NO2) è un GAS SERRA molto potente e con un tempo di permanenza in atmosfera piuttosto elevato (120 anni), ma con una bassa concentrazione; le principali fonti antropiche di emissione derivano dai fertilizzanti azotati usati in agricoltura e in alcune produzioni industriali.
CFC, HFC, CF4, sono dei composti chimici a base di CARBONIO che contengono cloro, fluoro, iodio o bromo.
Con il Protocollo di Montreal (1987) è stato vietato l’uso di una serie di sostanze tra le quali i clorofluoro - CFC - carburi (responsabili del buco nell’OZONO) e quindi si è arrivati ad una diminuzione della loro concentrazione; ma anche i prodotti sostitutivi (HFL e CF4) sono potenti GAS SERRA.
EFFETTO SERRA su base 100
Dalle radiazioni solari entranti solo il 45% viene assorbito dalla terra: infatti il 25% viene riflesso dall’atmosfera, il 5% dalle superfici riflettenti della Terra (ghiacciai, oceani), mentre il 25% viene assorbito dall’atmosfera che lo rimette sotto forma di radiazione infrarossa (calore).
Anche la Terra emette energia come radiazione infrarossa, di questa il 4% viene irradiata direttamente nello spazio, il 100% viene invece assorbita dai GAS SERRA e viene poi re-radiata dall’atmosfera terrestre (88%).
Quest’ultimo valore rappresenta l’EFFETTO SERRA.
La superficie della Terra emette energia anche attraverso l’evaporazione 24% e le correnti termiche 5%; questa energia viene assorbita dall’atmosfera e poi rimessa sottoforma di radiazione infrarossa.
Tratto da ENEA " Clima e Cambiamenti Climatici"
