Il lontano futuro della Terra coperta di CO2

420 milioni di anni fa la CO2 in atmosfera era di 2.000 ppm
420 milioni di anni fa il Sole era (un poco) più freddo di oggi
oggi la CO2 è 418 parti per milione (ed è in aumento)
oggi il Sole scalda di più (in aumento)
oggi la Terra è di 1 °C più calda di un secolo fa (in aumento)
Come sarà la vita sulla Terra tra due secoli?

Lo stato dell’atmosfera terrestre e della temperatura del pianeta sono governati da due grandi fattori: l’energia proveniente dal Sole e la percentuale di anidride carbonica e altri gas nell’atmosfera. Il primo è andato lentamente aumentando nell’arco della storia della Terra, la percentuale dei gas è invece aumentata e diminuita varie volte nel tempo, a seconda delle vicende geologiche e biologiche del pianeta.

Una variabilità "naturale", quella della concentrazione dei gas serra, almeno fino a qualche decennio fa, quando le attività umane seguite all'industrializzazione e allo sfruttamento dei combustibili fossili hanno portato a un improvviso aumento della concentrazione di anidride carbonica in atmosfera, facendo crescere la temperatura del pianeta come non succedeva da molti secoli. Che accadrà nel lontano futuro?

Equilibrio termico. Un articolo di tre ricercatori (due inglesi e uno statunitense), uscito sulla rivista Nature communications (in inglese l'articolo completo), cerca di tracciare il lontano passato e il futuro della Terra nel caso le emissioni di CO2 frutto di attività umane non siano abbattute e gli accordi sul clima, come quelli di Parigi, non siano rispettati - come minacciano di fare i presidenti di Stati Uniti e Russia.

I tre climatologi partono da molto lontano, affermando che la temperatura storica media del pianeta (14 °C circa) è stata - fino a qualche decennio fa - di circa 31 °C maggiore di quella che sarebbe se, per scaldarsi, potesse contare solamente sul Sole. In assenza di atmosfera (ossia dei gas serra, in particolare la CO2, che “intrappolano” il calore riemesso dal pianeta) la temperatura di questo pezzo di roccia nello spazio sarebbe di -17 °C. La vita sul pianeta ha perciò potuto affermarsi grazie a un effetto serra naturale.

Anche con oscillazioni piuttosto ampie, la temperatura si è mantenuta ideale per le specie esistenti, nonostante due fenomeni contrapposti:

# il primo: il sole, negli ultimi 420 milioni di anni, ha progressivamente aumentato la potenza di irraggiamento sul pianeta di circa 9 watt per metro quadrato, fino agli attuali 1.361 watt per metro quadro (in media);

# il secondo: l’anidride carbonica in atmosfera è diminuita, per fenomeni geologici e biologici.

Lontano passato. L’analisi dei climatologi considera migliaia di stime della CO2 atmosferica, che descrivono 420 milioni di anni di storia del pianeta. I risultati indicano che all'inizio del periodo considerato, nel Devoniano, quando il sole era relativamente più “debole” di adesso, la concentrazione di anidride carbonica era elevatissima: circa 2.000 parti per milione.

La diminuzione di CO2 fu causata dall'erosione dei silicati e dai movimenti tettonici. Il primo processo porta via anidride carbonica dall’atmosfera attraverso complesse reazioni chimiche, diminuendone la concentrazione. Il secondo è meno diretto: quando avvengono fenomeni di subduzione (una placca scivola sotto l'altra) il carbonio organico depositato sui fondali marini finisce nelle profondità della Terra, sottraendolo al suo ciclo naturale, che l'avrebbe riportato in atmosfera in forma di CO2.

Un futuro bollente. La conclusione dell’articolo prende in esame il futuro, cioè la situazione del pianeta tra un paio di secoli, se l’uomo proseguirà ad emettere in atmosfera la stessa quantità di anidride carbonica che proviene dalle attività industriali e agricole. Dato per scontato che il sole aumenterà ancora il suo irraggiamento, gli autori calcolano che alla fine di questo secolo la temperatura della Terra sarà simile a quella dell’Eocene (il periodo che va da 56 a 34 milioni di anni fa): a quel tempo le foreste temperate arrivavano fino quasi ai Poli e la temperatura media terrestre era di circa 8 °C superiore all'attuale.

Nell’anno 2250 l’anidride carbonica ritornerà a essere in atmosfera pari a quella di 420 milioni di anni fa, cioè circa 2.000 parti per milione. Unita alla maggiore attività solare, la temperatura terrestre potrebbe raggiungere livelli incompatibili con la civiltà come la intendiamo oggi.