La temperatura del pianeta

di Marco Rocchetto

È solo dal 1850 che si hanno misurazioni dirette sulla temperatura atmosferica e degli oceani mentre i dati sulla composizione chimica dell’atmosfera sono ancora più recenti. È da queste misurazioni dirette e inequivocabili che possiamo stabilire con decisa certezza che la temperatura globale media è cresciuta di 0.74 °C negli ultimi cento anni. Ma come si può essere certi che questo recente innalzamento della temperatura non sia una semplice e normale fluttuazione?

La risposta giace in numerose formazioni geologiche, in particolare nelle profondità dei ghiacci dell’Antartica e della Groenlandia. Le bolle di gas contenute in questi ghiacci possono infatti fornire precise informazioni sulla composizione atmosferica risalente a 650 mila anni fa.

Questa tecnica fa affidamento sul diverso tempo di condensazione ed evaporazione dell’acqua che contiene isotopi pesanti di idrogeno o ossigeno.

Le molecole di acqua che contengono una maggiore percentuale di isotopi pesanti (acqua pesante) evaporano infatti più lentamente, così che l’acqua che si deposita sulle calotte polari ha una concentrazione di acqua pesante inferiore rispetto a quella degli oceani. Questo effetto dipende tuttavia dalla temperatura atmosferica e degli oceani, così che a temperature più elevate  la diminuzione di isotopi pesanti è ridotta. La concentrazione degli isotopi pesanti di deuterio e ossigeno nelle calotte polari è dunque correlata positivamente alla temperatura media globale. È possibile determinare tale concentrazione a diverse profondità, tramite carotaggi su ghiaccio che arrivano fino a tre chilometri. Determinare la concentrazione di isotopi ad una certa profondità equivale dunque a misurare indirettamente la temperatura atmosferica nel momento in cui quello strato di ghiaccio era esposto all’atmosfera terrestre. Valutando l’innalzamento dello spessore annuale delle calotte polari è infine possibile correlare la profondità con il tempo, dando infine la possibilità di valutare l’andamento della temperatura media globale degli ultimi 650 mila anni.

Il problema è tuttavia correlare o calibrare la concentrazione di isotopi con una temperatura media effettiva. Per fare ciò è necessario comparare carotaggi superficiali e dunque di recente formazione con misurazioni dirette della temperatura.

È inoltre possibile determinare il livello di concentrazione dei principali gas serra (anidride carbonica, metano e ossido di diazoto) nelle bolle d’aria intrappolate negli stessi carotaggi e, per gli ultimi 150 anni, tramite misurazioni dirette. Il risultato è illustrato nel seguente grafico, presente nel quarto rapporto del’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change).

temperature

Questo grafico mette in correlazione la variazione di deuterio (delta D) nel ghiaccio dell’antartico che è direttamente legata al cambiamento di temperatura media globale, con la concentrazione di anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e ossido di diazoto (N2O). Le bande grigie indicano i periodi interglaciali, in cui la temperatura media è più elevata. È alquanto chiaro che “la concentrazione atmosferica di anidride carbonica e metano eccede di gran lunga i valori pre-industriali determinati tramite carotaggi risalenti fino a 650 mila anni fa. Numerose prove confermano che la crescita nella concentrazione atmosferica di questi gas non dipende da eventi naturali”.