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martedì 22 dicembre 2015

Tutto quello che avreste voluto sapere sui cambiamenti climatici 3


Da dove viene l'anidride carbonica?

Carbon Tracker

La prima parte di questo post ci ha mostrato, in base a misure sperimentali, come è cambiata la concentrazione di anidride carbonica negli ultimi 10.000 anni e come, negli ultimi decenni, si sia registrato un suo rapido aumento.

Quali sono le cause di questo fenomeno, in particolari quali sono le fonti che immettono CO2 in atmosfera?

Sappiamo che l'anidride carbonica è presente nelle emissioni vulcaniche, è un metabolita di tutti gli organismi viventi che respirano ossigeno (batteri compresi) e che si libera in atmosfera a seguito della biodegradazione di biomasse vegetali ed animali.

Infine, l'anidride carbonica si forma in ogni tipo di combustione,

Infatti tutti i combustibili (legno, vegetali, oli, carbon fossile, petrolio, gas naturale, benzina, gasolio, biogas...) sono caratterizzati da molecole che contengono carbonio che, ad alte temperature, reagisce con l'ossigeno e si trasforma in anidride carbonica (CO2), con la produzione di elevate quantita di calore.

La Figura 1, che riporta l'andamento dei consumi energetici dell'umanitaà e della popolazione mondiale da metà del 1500 dc al 2000 dc,  mostra come, a partire dalla metà del 1800, i consumi energetici mondiali si siano impennati, insieme al numero di abitanti del Pianeta.

Da notare come la crescita dei consumi di energia sia stata più rapida della popolazione mondiale indice del fatto che una parte della popolazione mondiale ha consumi individuali nettamente maggiore della restante parte. 
A tal riguardo la Figura 1 mostra che anche l'andamento dei consumi energetici procapite evidenzia un  aumento nel corso dell'ultimo secolo, ma da alcuni decenni questo valore è stabile, con una tendenza alla diminuzione negli ultimi anni.

A titolo di esempio, questi sono i consumi pro-capite di petrolio, nel 2012, di alcuni paesi, espressi come barili di petrolio consumati giornalmente  da 1.000 abitanti:
 Arabia 100,  USA 61, Italia  25, Cina 7, Bangladesh  1.



Fig. 1. Andamento della popolazione mondiale (blu), dei consumi totali di energia (rosso) e dell'energia procapite (verde)

L'aumento vertiginoso dei consumi energetici (Figura 2), iniziato nell'immediato dopoguerra, si è basato prevalentemente su combustibili fossili: carbone, petrolio, gas naturale.

Seguono le biomasse, fonte prevalente dei paesi sottosviluppati, utilizzata globalmente, in quantità maggiore dell'energia idroelettrica e di quella nucleare

Fig 2.  Andamento dei consumi energetici mondiali e corrispondenti fonti (1820-2010)

Il rapporto causa effetto, tra crescita di consumi energetici dei combustibili fossili e delle biomasse e crescita della concentrazione di anidride carbonica in atmosfera è evidente, logico e non dovrebbe essere necessario aprire dibattiti sull'argomento ( Fig 3).


Fig.3. Andamento nel tempo (1000 dc-2000 dc) della quantità di CO2 nell' atmosfera ed emessa da attività umane

Per concludere, la Figura 4, sintetizza i flussi annuali di anidride carbonica ( in Giga tonnellate) da fonti naturali e da attività umane nella attuale era industriale.

La Figura 4 evidenzia come i flussi naturali  (in verde) siano molto più grandi di quelli prodotti dall'attività umana, ma esiste una importante differenza: i flussi naturali sono in sostanziale equilibrio tra loro, grazie all'assorbimento delle piante e degli oceani,  mentre i flussi antropogenici, in particolare la combustione di combustibili fossili, sono prevalentemente unidirezionali , con un continuo accumulo in atmosfera, circa 15 giga tonnellate all'anno.

E questo è il problema e la causa dell'aumento della temperatura media globale del nostro Pianeta.

Fig. 4. Flussi di anidride carbonica (Giga tonnellate) nell'era pre industriale (verde) e ai giorni nostri (rosso) .




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