Ridurre gli aerosol accelera il riscaldamento globale: la ricerca scientifica su PNAS e il ruolo della geoingegneria

Il riscaldamento globale in rapida accelerazione solleva interrogativi urgenti su alcuni meccanismi di feedback. La riduzione degli aerosol atmosferici migliora la salute pubblica ma, abbattendo la loro azione riflettente, accelera il global warming. La comunità scientifica valuta strategie di mitigazione artificiale "d'emergenza".

Gli aerosol antropici, ovvero le microscopiche particelle sospese (micro-polveri), derivanti dalle attività industriali, dai trasporti e dalla combustione di fonti fossili, agiscono come un vero e proprio strato riflettente in grado di filtrare parte della radiazione solare che riscalda il pianeta.
Gli aerosol antropici, ovvero le microscopiche particelle sospese (micro-polveri), derivanti dalle attività industriali, dai trasporti e dalla combustione di fonti fossili, agiscono come un vero e proprio strato riflettente in grado di filtrare parte della radiazione solare che riscalda il pianeta.

È ormai scientificamente accertato che gli aerosol antropici, ovvero le microscopiche particelle sospese (micro-polveri), derivanti dalle attività industriali, dai trasporti e dalla combustione di fonti fossili, agiscono come un vero e proprio strato riflettente in grado di filtrare parte della radiazione solare che riscalda il pianeta.

Questo fenomeno, noto nella letteratura scientifica come "aerosol masking" (mascheramento da aerosol), non solo riflette una porzione abbastanza significativa della radiazione solare ma, alterando le proprietà delle nubi, ne aumenta ulteriormente l'effetto albedo e, quindi, la capacità riflettente delle stesse.

Negli ultimi anni, il successo delle politiche ambientali, volte al risanamento dell'aria, è riuscita a rimuovere rapidamente le polveri insieme alla loro azione protettiva precedentemente ignorata. Ci si trova, quindi, difronte ad una complessa dicotomia che vede contrapposte la tutela della salute umana e il controllo delle dinamiche climatiche su scala planetaria.

Lo studio della Duke University

Uno studio scientifico indipendente condotto, in modo rigoroso, dalla Duke University in North Carolina e guidato dal noto climatologo Drew Shindell, ha quantificato questo processo di mitigazione degli aerosol. La ricerca, intitolata "The role of reduced aerosol masking from air pollutant emission reductions in recent global warming acceleration (2013–2023)", è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista accademica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) con il DOI ufficiale 10.1073/pnas.2534130123.

I modelli sono riusciti ad isolare il contributo specifico degli aerosol, dimostrando che la progressiva eliminazione dei solfati e del particolato ha modificato profondamente il bilancio radiativo terrestre.
I modelli sono riusciti ad isolare il contributo specifico degli aerosol, dimostrando che la progressiva eliminazione dei solfati e del particolato ha modificato profondamente il bilancio radiativo terrestre.

Il team internazionale di scienziati ha utilizzato due modelli climatici globali avanzati, simulando l'evoluzione radiativa della Terra nel decennio compreso tra il 2013 e il 2023. Con questa approfondita analisi comparativa, i ricercatori sono riusciti a mappare l'impatto dei principali quadri normativi globali, tra i quali spiccano i severi piani di controllo della qualità dell'aria introdotti dalla Cina e le restrizioni stabilite dall'International Maritime Organization per i carburanti navali.

I modelli sono riusciti ad isolare il contributo specifico degli aerosol, dimostrando che la progressiva eliminazione dei solfati e del particolato ha modificato profondamente il bilancio radiativo terrestre.

La riduzione degli aerosol ha incrementato l'energia solare netta incidente di 0,16 Watt per metro quadrato, imprimendo una spinta termica netta pari a 0,044 °C. Secondo le conclusioni degli autori, questo specifico fattore energetico rappresenta circa il 52% dell'accelerazione totale del riscaldamento globale osservata nell'ultimo decennio rispetto alla media storica registrata tra il 1970 e il 2012.

Lo studio evidenzia una forchetta di incertezza statistica del modello compresa tra il 14% e il 90%, dovuta essenzialmente al breve periodo di dati disponibili e alla complessità della valutazione dell'effetto sulle nubi, nella formazione e dimensione delle gocce che le compongono. Al di là dell'incertezza percentuale, resta comunque accertato l'effetto di accelerazione del riscaldamento climatico.

Geoingegneria come l'extrema ratio: rischio "shock da terminazione"

La presa di coscienza sulla già avvenuta attività di geoingegneria, seppur involontaria (insieme a quella responsabile dei buco dell'Ozono, con i clorofluorocarburi), dovuta al rilascio degli aerosol, con il conseguente effetto di mascheramento, ha riaperto il dibattito accademico sulla geoingegneria climatica. Tra le opzioni più discusse vi è la proposta di Iniezione di Aerosol Stratosferici, che prevede il rilascio di particelle riflettenti in stratosfera, tra i 15 e i 25 km di quota.

A differenza degli aerosol troposferici, queste sostanze rimarrebbero sospese per anni senza essere respirate dagli esseri umani, evitando qualsiasi impatto sanitario diretto. Ricerche recenti valutano l'uso di materiali inerti e biocompatibili come la calcite o la polvere di diamante artificiale, che ridurrebbero i rischi tossici ed eviterebbero possibili danni allo strato di ozono.

Tuttavia, la comunità internazionale considera queste tecniche come l'ultima risorsa possibile a causa del rischio da "shock da terminazione". Poiché l'immissione di aerosol stratosferici non rimuove i gas serra, un'interruzione improvvisa dei questo sistema causerebbe un rimbalzo termico catastrofico.

Infatti, non riducendo contemporaneamente le immissioni di gas serra, il riscaldamento si manifesterebbe nel giro di pochissimi anni, con tassi di aumento della temperatura insostenibili per gli ecosistemi. Per questo motivo le politiche globali rimangono rigidamente ancorate alla riduzione strutturale delle emissioni di anidride carbonica e metano.

Intervenire sul contrasto all'acidificazione oceanica

Qualsiasi approccio basato esclusivamente sul controllo della radiazione solare lascia irrisolto il problema fondamentale legato all'accumulo dei gas serra, in particolare l'acidificazione degli oceani. Gli oceani assorbono circa un quarto delle emissioni antropiche di CO2, con un crescente rischio di collasso degli ecosistemi marini.

Quando l'anidride carbonica (CO2) presente nell'atmosfera viene assorbita dalle acque marine, innesca una serie di reazioni chimiche a catena. Deriva un'acidificazione delle acque che compromette la formazione di scheletri e gusci. Nei casi più gravi di acidificazione, l'acqua diventa così corrosiva da arrivare a dissolvere le strutture calcaree già esistenti di questi organismi.
Quando l'anidride carbonica (CO2) presente nell'atmosfera viene assorbita dalle acque marine, innesca una serie di reazioni chimiche a catena. Deriva un'acidificazione delle acque che compromette la formazione di scheletri e gusci. Nei casi più gravi di acidificazione, l'acqua diventa così corrosiva da arrivare a dissolvere le strutture calcaree già esistenti di questi organismi.

La ricerca sta sviluppando diverse soluzioni, tra le quali spicca l'alcalinizzazione artificiale delle acque. Questo sistema prevede la dissoluzione mirata di minerali alcalini polverizzati, come l'olivina o il silicato di magnesio, nelle correnti superficiali. La reazione neutralizza l'acido carbonico in eccesso e lo converte in bicarbonati stabili.

Il processo non solo contrasta l'acidificazione, salvaguardando la biodiversità marina, ma incrementa la capacità naturale dell'oceano di assorbire ulteriormente anidride carbonica dall'atmosfera, agendo come una valida tecnologia di rimozione diretta del carbonio dalle acque e dall'atmosfera.

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