26 febbraio 2015

La prima misura diretta dell'impatto della CO2 sull'effetto serra

Misurazioni spettroscopiche eccezionalmente precise della radiazione infrarossa che arriva sulla superficie terrestre hanno permesso di valutare per la prima volta l'impatto termico a livello del suolo dell'aumento dell'anidride carbonica in atmosfera. I dati ottenuti confermano la correttezza dei calcoli usati nei modelli climatici.(red)

Per la prima volta è stata misurata sul campo la variazione del bilancio energetico della Terra - ossia la variazione del rapporto fra l'energia in arrivo dal Sole e il calore disperso dalla Terra nello spazio (detto forcing radiativo) - dovuto all'aumento della concentrazione di anidride carbonica in atmosfera.

L'impatto della CO2 atmosferica sull'equilibrio energetico del pianeta, infatti, pur essendo ben definito, finora era stato confermato sperimentalmente solo con test di laboratorio.

I valori ottenuti indicano che i calcoli utilizzati nei modelli climatici attuali rappresentano in modo corretto l'impatto dell'anidride carbonica sull'effetto serra.

Il risultato, illustrato in un articolo pubblicato su “Nature”, è frutto di uno studio decennale condotto da ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory, che hanno misurato la variazione della capacità dell'anidride carbonica atmosferica di assorbire la radiazione termica emessa dalla superficie della Terra in due diverse località del Nord America.

La prima misura diretta dell'impatto della CO2 sull'effetto serra
La stazione di rilevamento usata dai ricercatori in Alaska. (Jonathan Gero)
Gli scienziati hanno usato strumenti spettroscopici estremamente sensibili per misurare l'energia termica infrarossa che, provenendo dall'alto, si sposta verso la superficie terrestre, isolando in particolare quella parte della radiazione che porta la firma spettrale unica della radiazione infrarossa emessa dalla CO2. Altri strumenti rilevavano contemporaneamente le firme spettroscopiche di altri fenomeni che possono emettere energia a infrarossi, come le nuvole e il vapore acqueo. La combinazione di queste misure ha consentito di isolare la componente attribuibile esclusivamente alla CO2.

In entrambi i siti di rilevazione i ricercatori hanno osservato la stessa tendenza: la CO2 atmosferica, che nell'arco di tempo considerato
è aumentata di 22 parti per milione, emette una quantità crescente di energia nell'infrarosso, con un incremento valutabile in 0,2 watt per metro quadrato per decennio.

Le misurazioni effettuate hanno inoltre permesso di osservare direttamente l'influenza della fotosintesi sull'equilibrio energetico alla superficie del pianeta: il forcing radiativo dovuto alla CO2 diminuiva in primavera, a seguito del prelievo di anidride carbonica dall'aria durante l'intensa attività fotosintetica delle piante in quella stagione.