Come reagisce la Natura | WWF Italy

Come reagisce la Natura

 rel=
© WWF

Lo sai che...

Se la temperatura continuasse ad aumentare oltre certi limiti, l’oceano da assorbitore diventerebbe emettitore di anidride carbonica, amplificando la produzione di CO2, che a sua volta amplifica l’effetto serra naturale con ulteriore riscaldamento climatico.

Come reagiscono gli ecosistemi

Vediamo come reagiscono gli ecosistemi terrestri e marini all'aumento dell'anidride carbonica in atmosfera...
Il ciclo del carbonio è un sistema in trasformazione che prevede il trasferimento e la circolazione del carbonio: complessivamente è in uno stato di equilibrio

Le attività umane estraendo carbonio (attraverso i combustibili fossili) dal sottosuolo ne hanno introdotto un surplus in atmosfera.

Questo determina una perturbazione dello stato di equilibrio e il ciclo del carbonio reagisce per raggiungere un nuovo stato di equilibrio con tempi di risposta che dipendono dai tempi di retroazione e aggiustamento che possono essere di breve o lunga durata e interessare scale spaziali piccole o l’intera superficie del pianeta. Per la loro capacità di assorbire anidride carbonica, i suoli e gli ecosistemi terrestri e i mari e gli oceani vengono definiti sink, ossia serbatoi, assorbitori.

Riduzione della capacità di sequestro di CO2 da parte dei sistemi naturali

Le capacità ricettive dell’ambiente sono riuscite fino ad un recente passato a far rientrare la CO2 emessa nel ciclo naturale del carbonio. Ma il tasso di crescita della presenza di CO2 nella composizione chimica dell’atmosfera sta aumentando vertiginosamente.
Il dato 2011 è preoccupante: le emissioni globali sono incrementate del 3%, raggiungendo la cifra più alta sin qui prodotta, di ben 34 miliardi di tonnellate. In risposta all’aumento delle concentrazioni atmosferiche di CO2, i sink tendono in una prima fase ad aumentare l’assorbimento.

Questo processo non prosegue però all’infinito ma al raggiungimento di determinati valori di concentrazione di CO2 in atmosfera le loro capacità di sequestro d carbonio diminuiscono fino al punto in cui da assorbitori i sink si trasformano in emettitori. I sistemi naturali assorbono infatti 4,9 miliardi di tonnellate di carbonio ogni anno che corrispondono al 54% delle emissioni del periodo 2000-2007, di cui il suolo assorbe il 29% (2,6 Pg l’anno) e gli oceani il 25% (2,3 Pg l’anno). Il resto (il 45%, ben 4,1 Pg l’anno) rimane nell’atmosfera e va accumulandosi con i quantitativi degli anni precedenti. Negli anni Sessanta si sono raggiunte le capacità massime di assorbimento del carbonio atmosferico (sottoforma di anidride carbonica).


La reazione dei sink: i mari e gli oceani

Per quanto riguarda il mare e gli oceani l’assorbimento è dovuto alle differenti pressioni parziali della CO2 fra atmosfera e oceano. Se aumenta la concentrazione di CO2 in atmosfera, la differenza aumenta. Inizialmente quest’aumento di CO2 determina un aumento della produttività marina in quanto mette a disposizione degli organismi una maggiore quantità di carbonio e dunque, in una prima fase, l’assorbimento oceanico cresce.

Via via però che questa concentrazione continua ad aumentare, l’efficienza della capacità di assorbimento dell’oceano si riduce fino a raggiungere a un valore limite oltre il quale l’assorbimento oceanico non cresce più. Tutto ciò è vero a temperatura costante. Se invece la temperatura aumenta, si riduce anche la solubilità dell’anidride carbonica nelle acque oceaniche e, di conseguenza, diminuisce la capacità di sequestro e immagazzinamento del carbonio atmosferico da parte dell’oceano.

I suoli e gli ecosistemi terrestri

Per quanto riguarda suoli ed ecosistemi terrestri, la fotosintesi clorofilliana asporta il carbonio emesso in atmosfera dalle attività umane e lo fissa nei tessuti vegetali (produzione primaria netta). L’assorbimento globale di CO2 è dato dal bilancio tra produzione primaria netta e perdite globali di CO2 dovute alla respirazione delle piante, alla decomposizione organica e alla combustione. All’aumentare della concentrazione di CO2 aumenta (se c’è disponibilità di acqua e nutrienti nel suolo) anche la produzione primaria netta. Tuttavia questi due processi non sono direttamente proporzionali: l’aumento della produzione di biomassa tende a procedere sempre un pò più lentamente fino ad un certo valore limite oltre il quale la biomassa non cresce più anche se la CO2 continua ad aumentare. Se oltre ad aumentare la concentrazione di CO2 aumenta anche la temperatura, si innesca un processo contrapposto: l’aumento di temperatura fa aumentare i processi di respirazione delle piante e dei suoli e accelera il ritmo di decomposizione della materia organica. Analogamente agli oceani, se la temperatura supera una certa soglia i sistemi vegetali da assorbitori diventano emettitori e la biomassa di depaupera. Un processo che già oggi è realtà, basti pensare alla torrida estate del 2003.

L’aumento delle temperature ha, infatti, accentuato i processi di respirazione (perdita di CO2) rispetto a quelli di fotosintesi (assorbimento di CO2) delle piante e degli ecosistemi vegetali; inoltre, la diminuzione delle precipitazioni ha modificato le caratteristiche chimiche, biogeochimiche e di evapotraspirazione dei suoli, sfavorendo i processi vitali delle piante stesse e favorendo, viceversa, i processi di decomposizione organica, con ulteriore emissione di CO2. Livelli di emissioni come quelli registrati indicano come tutta la biomassa e la materia organica, accumulate nei 4 anni precedenti in Europa, siano andate perdute nel giro dei due mesi dell’estate 2003. Il dato è estremamente drammatico in quanto in genere in estate, alle medie latitudini, le condizioni ambientali (umidità e temperatura) e biogeochimiche sono ottimali per la fotosintesi clorofilliana e, quindi, per la formazione e l’accumulo di biomassa processi che sottraggono attivamente CO2 dall’atmosfera. Inoltre le attività di deforestazione e degrado essendo le foreste uno dei più importanti depositi costituiscono un pesante fattore di ulteriore aumento della concentrazione di CO2 in atmosfera.

Adattamento al cambiamento climatico

La natura può adattarsi e da sempre si adatta ai cambiamenti.. ma tutto dipende dal tempo in cui questi avvengono.
Se il cambiamento climatico avviene in modo lento e graduale, i sistemi naturali, gli ecosistemi, hanno capacità di adattamento, genetiche e comportamentali, connaturate con le caratteristiche evolutive stesse delle specie viventi. La specie umana, in particolare, possiede capacità molto maggiori di adattamento rispetto alle altre specie, grazie anche alla tecnologia e alla conoscenza. Nelle condizioni di cambiamento lento e graduale il clima in generale non può essere associato ad un concetto di danno rilevante, in quanto sussiste il tempo necessario per sfruttare al meglio le nuove opportunità e reagire adeguatamente a quelle che si riducono.

Se, però, il cambiamento climatico avviene in tempi troppo rapidi non permette né ai sistemi naturali né a quelli umani di adattarsi alle nuove condizioni.


Di conseguenza il cambiamento climatico è associato a conseguenze negative in quanto i danni possono essere rilevanti e i benefici decisamente scarsi. Non va infatti dimenticato come, ad esempio, le più grandi catastrofi ed estinzioni di massa del passato siano associate a cambiamenti climatici repentini, quali quelli conseguenti all’impatto sulla superficie terrestre di asteroidi o a grandi eruzioni vulcaniche.

Approfondimento

Uno studio pubblicato su Nature (Ciais et al., 2005) mette in evidenza come, a causa dell’eccezionale rialzo delle temperature dei mesi di luglio e agosto del 2003 (in media più di 6°C rispetto ai valori medi del periodo), i boschi e le foreste europee invece di funzionare come assorbitori di CO2 atmosferica abbiano funzionato come sorgenti, emettendo complessivamente circa 1.850 miliardi di tonnellate di CO2.