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I gas serra

I gas serra naturali comprendono il vapor d’acqua, l’anidride carbonica, il metano, il protossido d’azoto e l’ozono. Alcune attività dell’uomo contribuiscono ad aumentare la concentrazione in atmosfera di questi gas e, inoltre, liberano nell’aria altri gas serra di origine esclusivamente antropogenica. Vediamoli ora in dettaglio quali sono le caratteristiche dei principali gas ad effetto serra.
Vapore acqueo
Il vapore acqueo è il principale gas serra, responsabile dei 2/3 dell’effetto serra naturale per la sua abbondanza in atmosfera e per la sua efficacia. Il vapore acqueo atmosferico è parte del ciclo idrologico, un sistema chiuso di circolazione dell’acqua dagli oceani e dai continenti verso l’atmosfera in un ciclo continuo di evaporazione, traspirazione, condensazione e precipitazione. La sua concentrazione è molto variabile nello spazio, ma relativamente stabile nel tempo. Inoltre, non viene direttamente influenzata dalle attività umane, ma dipende esclusivamente dalla temperatura dell’aria. Per ogni grado Celsius in più, il contenuto di vapore nell’aria aumenta del 7%.
Anidride carbonica
L’anidride carbonica (CO₂) è il principale gas serra derivante dalle attività umane ed è quello che maggiormente contribuisce all’effetto serra antropico. La CO₂ è uno dei principali composti del carbonio e costituisce il principale veicolo attraverso il quale il carbonio è scambiato in natura tra le riserve (o serbatoi) presenti nell’atmosfera, idrosfera, geosfera e biosfera, attraverso i processi che costituiscono il ciclo del carbonio:

• nella biosfera il carbonio è presente all’interno delle molecole organiche (es. lipidi, glucidi, ecc) con circa 2.000 miliardi di tonnellate o gigatonnellate

• negli oceani il carbonio è sciolto in forma di carbonati e bicarbonati con 39.000 gigatonnellate

• nella geosfera il carbonio si trova sotto forma di calcare con 90.000.000 gigatonnellate e combustibile fossile con 6.000

• nell’atmosfera il carbonio è presente come anidride carbonica con 750 gigatonnellate.

Questi serbatoi sono legati tra loro da scambi, il cui bilancio naturale, in assenza di attività umane, è pressoché in pareggio. A partire dalla Rivoluzione Industriale, con l’intensificarsi delle attività umane, le concentrazioni di anidride carbonica in atmosfera sono aumentate ed oggi la CO₂ è responsabile del 65% dell’effetto serra antropico. L’anidride carbonica derivante dalle attività umane è legata principalmente alla reazione di combustione dei combustibili fossili, alla deforestazione e al cambiamento dell’uso del suolo. La CO₂ può permanere in atmosfera per un periodo che varia tra i 50 e i 250 anni prima di ritornare al suolo.
Metano
Il metano (CH₄) deriva dalla fermentazione anaerobica (cioè dalla decomposizione) della sostanza organica. In natura il metano viene emesso da paludi e mangrovie, mentre le emissioni antropogeniche provengono soprattutto dall’utilizzo di combustibili fossili, dalla zootecnica, dall’agricoltura (risaie) e dalle discariche. Pur essendo più potente della CO₂, il metano contribuisce al 17% dell’effetto serra antropico, per via della minor concentrazione e del più breve tempo di residenza in atmosfera rispetto all’anidride carbonica.
Protossido di azoto
Il protossido di azoto (N₂O) è un gas serra molto potente e con un tempo di permanenza in atmosfera molto lungo (120 anni). Le fonti naturali di N₂O sono gli oceani, le foreste pluviali e i batteri presenti nel suolo. Per quanto riguarda l’attività umana, invece, deriva principalmente da fertilizzanti azotati utilizzati in agricoltura e in alcune produzioni industriali.
Clorofluorocarburi
I clorofluorocarburi o CFC, a differenza dei gas precedentemente descritti, che sono tutti presenti in natura, sono stati prodotti artificialmente dall’uomo e impiegati come refrigeranti, propellenti nelle bombolette spray ed estinguenti negli impianti antincendio. Oltre ad essere responsabili della distruzione dell’ozono stratosferico (buco dell’ozono) sono dei potenti gas serra che persistono in atmosfera per migliaia di anni. Le loro emissioni si sono notevolmente ridotte grazie all’applicazione del Protocollo di Montreal (1987) che ne ha proibito l’utilizzo. Tuttavia anche i loro sostituti (idrofluorocarburi e perfluorocarburi) sono potenti gas serra.