Alla scoperta del metano, il gas serra più potente della CO2 che è all’origine del riscaldamento globale

Il metano è uno dei più potenti gas serra, produce un effetto circa 25-30 volte maggiore dell’anidride carbonica e la sua concentrazione in atmosfera continua ad aumentare senza sosta.

Metano
Mappa della distribuzione della concentrazione di metano. Credits: NASA/Aqua/AIRS

Se l’anidride carbonica (CO2) è un potente gas serra, ancor più lo è il metano (CH4). Infatti, il metano è 25-30 volte più efficace dell’anidride carbonica nel bloccare in atmosfera il calore.

Vengono classificati come gas serra quei gas che riescono ad assorbire la radiazione infrarossa (calore) emessa dalla superficie terrestre, impedendole parzialmente di abbandonare l’atmosfera e, quindi, determinando un ulteriore riscaldamento.

L’effetto serra è per noi di vitale importanza; esso permette di mantenere sulla Terra una temperatura media (circa 160C) adeguata al mantenimento dell'acqua allo stato liquido e della vita. Il problema è l’eccesso di gas serra prodotti dalle attività umane e che immessi in atmosfera hanno aumentato l'intensità dell’effetto serra globale, con conseguente surriscaldamento globale.

Caratteristiche del metano

Dall’inizio dell'era industriale, quando le attività umane hanno iniziato ad aumentare sensibilmente la concentrazione di gas serra, la quantità di metano in atmosfera si è raddoppiata.

Dalle 1650 parti per miliardo del 1984, quando sono iniziate misurazioni sistematiche della sua concentrazione a cura del NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), oggi sono state raggiunte 1924 parti per miliardo.

In generale, quando si ha a che fare con concentrazioni molto basse, invece di utilizzare "il percento", cioè moltiplicare la quantità frazionaria per cento, si utilizza il "per milione" o il "per miliardo" in cui la quantità frazionaria è moltiplicata per un milione o per un miliardo.

Una differenza sostanziale tra metano e anidride carbonica è che mentre il primo ha in atmosfera una vita media da 7 a 12 anni, la seconda permane in atmosfera per secoli. Dopo mediamente 12 anni il metano si ossida e viene trasformato in C02 ed acqua.

Di contro, mentre in natura esistono meccanismi naturali di assorbimento dell'anidride carbonica, si pensi alla fotosintesi clorofilliana e l'assorbimento da parte degli oceani, non esistono meccanismi naturali di rimozione del metano.

Metano
Andamento della concentrazione di metano in atmosfera negli ultimi 40 anni espressa in parti per miliardo. Credits: NOAA/NASA

Ma il metano, oltre a contribuire al riscaldamento globale, è anche uno dei maggiori produttori di ozono (O3) nello strato più basso dell’atmosfera cioè nella troposfera. L’ozono ha un effetto nocivo sull’uomo, produce irritazione delle mucose oculari, delle prime vie aeree, tosse, alterazione della funzionalità respiratoria. Inoltre, produce effetti nocivi sulle piante ostacolandone la fotosintesi e quindi la crescita.

Chi sono i produttori di metano

Il metano si trova in natura come principale componente del gas naturale. Questo si trova allo stato fossile sia nei giacimenti di petrolio sia in giacimenti di solo metano.

L'estrazione ed il trasporto di metano rappresentano il 35% della quantità totale di metano immesso in atmosfera. Si tratta di una cifra legata esclusivamente alle perdite prodotte dai sistemi di estrazione e trasporto.

Ma il metano è anche prodotto dai processi di decomposizione, ad esempio, nelle discariche a cielo aperto, che contribuiscono per un 20% della quantità totale di metano immesso in atmosfera.

Infine c'è l’agricoltura. Questa contribuisce per il restante 45%. Attività agricole ad alta produzione di metano sono tutte quelle colture, come il riso, in cui avviene fermentazione di materiale organico da parte di batteri metanogeni. Altre attività sono quelle di allevamento di bestiame ruminante (soprattutto bovini).

Nei bovini il metano è prodotto da batteri presenti nel rumine, il primo dei quattro stomaci del loro apparato digerente. Il metano si forma principalmente durante la fermentazione delle fibre vegetali e fuoriesce per lo più attraverso la bocca durante la ruminazione.

Anche il riscaldamento è produttore (indiretto) di metano

Lo stesso riscaldamento globale sta contribuendo ad una ulteriore emissione di metano a causa dello scongelamento del permafrost.

Il termine permafrost significa perennemente congelato e viene utilizzato per indicare un terreno, fino a profondità di 1500 m, nelleArtico e nelle zone fredde del nord Europa e della Siberia che a motivo delle basse temperature è perennemente congelato.

Lo scioglimento del permafrom sta liberando in atmosfera grandi quantità di metano che per centinaia di migliaia di anni è rimasto congelato e intrappolato nel sottosuolo. Si stima che ogni anno siano circa 5 milioni le tonnellate di metano liberate in atmosfera dal permafrost. Si tratta di una cifra piccola rispetto al totale emesso dalle attività umane, ma sicuramente destinato a crescere rapidamente.

L'emissione di gas serra a causa dello scioglimento del permafrost è un tipico esempio di cosa sia un meccanismo di rinforzo. I gas serra causano un aumento della temperatura e questo aumento di temperatura a sua volta determina un aumento della quantità di gas serra (in questo caso per lo scioglimento del permafrost) che a sua volta fa aumentare ulteriormente la temperatura e così via.

La domanda a cui ancora non si riesce a dare risposta è se nella lotta contro il riscaldamento globale ci sia o meno margine utile di intervento per arrestarlo o se ormai, a causa dell'innesco di questi meccanismi di rinforzo, il riscaldamento continuerà inarrestabile indipendentemente da qualunque azione si possa intraprendere.