Il riscaldamento globale è causato dalla crescente concentrazione in atmosfera di alcuni gas (i gas serra) che sono trasparenti alla radiazione solare in entrata sulla Terra ma trattengono invece, in maniera consistente, la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre, dall’atmosfera e dalle nuvole.

Con l’aumento della concentrazione dei gas serra in atmosfera, la radiazione solare intrappolata aumenta, e con essa aumenta la temperatura media globale. L’utilizzo di combustibili fossili e i cambiamenti nell’uso del suolo rendono le attività umane in gran parte responsabili di questo aumento.

Nella storia recente dei negoziati internazionali sul clima, sono stati ribaditi in diverse occasioni l’impegno e la necessità di contenere l’aumento della temperatura al di sotto di 2°C rispetto ai livelli preindustriali per contenere gli effetti irreversibili dei cambiamenti climatici.

L’IPCC (Comitato Intergovernativo per i Cambiamenti Climatici) ha definito nel 2007 degli intervalli probabili di aumento della temperatura in funzione dei diversi livelli di concentrazione dei gas serra (si veda Tabella 1).

Tabella 1. Aumento previsto della temperatura media globale rispetto ai livelli preindustriali. Fonte: IPCC Fourth Assessment Report, WG I, Capitolo 10, Tabella 10.8 

Per avere un’alta probabilità di mantenere l’aumento della temperatura al di sotto della soglia di +2°C rispetto ai livelli pre-industriali, la concentrazione dei gas serra non dovrebbe eccedere i 380-390 ppm CO2-equivalente[1]. La probabilità di poter rispettare tale soglia diminuisce se la concentrazione aumenta fino a 450 ppm. E’ invece improbabile che il riscaldamento globale si contenga al di sotto di 2°C se le concentrazioni crescono al di sopra di 550 ppm CO2-eq.

E’ realistico il raggiungimento di tale obiettivo di concentrazione entro la fine del secolo?

Come e’ noto, la concentrazione media globale dei gas serra in atmosfera ha raggiunto i più alti livelli di sempre, e continua a crescere. Già nel 2009, la concentrazione misurata era di 430 ppm CO2-eq (390 per la sola CO2) e cresce di circa 3 ppm CO2-eq all’anno. E’ quindi ben al di sopra del livello necessario per rendere probabile il non superamento dei 2°C. In assenza di tecnologie in grado di assorbire grandi quote dello stock (non solo del flusso) dei gas serra, l’obiettivo dei 2°C potrebbe essere raggiunto con una certa probabilità solo se le emissioni globali si azzerassero in modo immediato. Il che è chiaramente irrealistico.

Tecnologie di assorbimento del carbonio

L’unico modo per raggiungere con certezza l’obiettivo dei due gradi è realizzare, su scala globale, tecnologie che assorbano lo stock dei gas serra dall’atmosfera e lo immagazzinino nel suolo, nel sottosuolo o negli oceani. Idealmente, con tecnologie in grado di operare su vasta scala, qualsiasi livello di concentrazione e qualsiasi obiettivo di temperatura sarebbero raggiungibili.

Su piccola scala, è già possibile assorbire CO2 dall’atmosfera e stoccarla nel sottosuolo utilizzando impianti di “cattura e stoccaggio”. Ma ciò dovrebbe avvenire su una scala ben più grande. Per rispettare l’obiettivo dei 2°C, nel caso di un pieno ed immediato sforzo cooperativo globale nella riduzione del flusso di emissioni, dovrebbero essere catturate dall’atmosfera e stoccate nel sottosuolo almeno 20-30 gigatonnellate di CO2. La scala si amplierebbe se lo sforzo di mitigazione non fosse unanime da parte di tutti gli Stati o se si ritardasse la sua attuazione.

Stiamo parlando di uno sforzo enorme ed irraggiungibile con le attuali tecnologie. Per esempio, è ancora dubbio se centrali termoelettriche dotate di capacità di cattura e stoccaggio di CO2 possano immagazzinare carbonio nella scala di megatonnellate all’anno (scala migliaia di volte più piccola di quella necessaria per rispettare i 2°C).

E’ anche dubbia la disponibilità di depositi geologici accessibili e capaci di ospitare grandi quantità di anidride carbonica in modo sicuro e definitivo: un tasso di perdite anche solo di una frazione di punto percentuale sarebbe sufficiente a rendere vani tutti gli sforzi di sequestro in un paio di secoli.

E’ infine importante investire nella ricerca per valutare la fattibilità tecnica ed economica di soluzioni geoingegneristiche[2], che permetterebbero di tenere sotto controllo l’aumento della temperatura se non si riuscisse a raggiungere la concentrazione dei gas serra necessaria. Per il momento, l’adozione massiccia di tecnologie geoingegneristiche  per il controllo temperatura rimane puramente teorica.

Implicazioni di un’azione ritardata

In questo scenario, se si vuole mantenere l’impegno di  evitare che l’incremento di tempratura futuro superi i 2°C, non può essere ammesso alcun ritardo, né eccezione, nella cooperazione internazionale. Se l’azione fosse ritardata fino al 2030, sarebbe  difficilmente possibile raggiungere anche i meno rigorosi 525-550 ppm CO2-eq (450 ppm di CO2) (Bosetti et al. 2009a). Ciò accadrebbe anche se il ritardo coinvolgesse solo i Paesi non appartenenti all’OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico).

Nella Figura 1, la linea verde traccia la traiettoria delle emissioni dei gas serra compatibile con un obiettivo a lungo termine di stabilizzazione delle concentrazioni a 550 ppm  CO2-eq; le altre linee tracciano le traiettorie delle emissioni dei Paesi non-OCSE, sia nel loro scenario di riferimento (BaU) che per differenti obiettivi di riduzione al 2050. Dove la linea verde incrocia le altre linee, le emissioni nei Paesi sviluppati dovrebbero essere pari a zero per poter raggiungere l’obiettivo di 550 ppm  CO2-eq. Senza sforzi di mitigazione da parte dei Paesi in via di sviluppo, i Paesi OCSE dovrebbero raggiungere un livello di emissioni pari a zero già nel 2030, e da lì muovere rapidamente verso emissioni negative. Ma anche un impegno intermedio da parte dei Paesi in via di sviluppo sarebbe insufficiente, imponendo ai Paesi OCSE di ridurre le emissioni a zero tra il 2030 e il 2050, come illustrato in Tabella 2 (Bosetti et al. 2009b).

Figura 1. Percorso delle emissioni globali per raggiungere l’obiettivo di 550 ppm CO2-eq nel 2100 (in verde) e traiettorie delle emissioni dei Paesi non-OCSE (non-OECD in tabella) per vari livelli di riduzione delle emissioni future. Fonte: WITCH model, FEEM. 

Tabella 2. Riduzione delle emissioni non-OCSE e OCSE per raggiungere la concentrazione di 550 ppm nel 2100. Fonte: WITCH model, FEEM. 

L’obiettivo di non piu’ di +2°C è quindi un’opzione improbabile in assenza di tecnologie in grado di rimuove i gas serra dall’atmosfera, possibilità che appare per il momento solo teorica. Inoltre, nel caso di ritardi nell’adottare politiche di mitigazione o nel caso di una partecipazione limitata agli accordi globali sul clima, anche il più modesto obiettivo di 525-550 ppm CO2-eq non sarebbe raggiungibile (Bosetti et al. 2009c). In termini di aumento della temperatura, ciò significa che un livello di +2,5/3°C è molto più probabile rispetto a quello di +2°C.

Ne consegue che una politica del clima progettata in modo ottimale dovrebbe comportare un piano dettagliato e credibile sia per la mitigazione che per l’adattamento. Un obiettivo realistico (tecnologicamente fattibile, politicamente realizzabile ed economicamente conveniente) sarebbe quello di stabilizzare le concentrazioni di tutti i gas ad effetto serra a circa 600 ppm entro la fine del secolo. Ciò rappresenta comunque un impegno notevole se consideriamo che, senza controlli delle emissioni, le concentrazioni di gas serra potrebbero facilmente aumentare fino a 800-900 ppm CO2-eq entro il 2100.

Allo stesso tempo, dovrebbero essere adottati impegni di lungo termine sul piano dell’adattamento al cambiamento climatico in corso, in particolare nelle regioni più vulnerabili dei Paesi in via di sviluppo, rendendo disponibili i relativi finanziamenti e legando la loro implementazione a programmi di sviluppo delle regioni non-OCSE.