L'innalzamento del livello dei mari

L'innalzamento del livello dei mari

Ancora in merito alle molteplici conseguenze derivanti dal riscaldamento atmosferico, un motivo di massima preoccupazione è costituito dal fatto che, aumentando la temperatura particolarmente alle alte latitudini, le regioni polari sarebbero presto interessate da un progressivo scioglimento del loro ghiacci; al processo, che come altri di carattere analogo si verificherebbe in tempi molto brevi rispetta a quello che normalmente, da sempre, avvengono in natura, produrrebbe gravissime ripercussioni su tutto il pianeta, a causa del conseguente innalzamento del livello del mare; fenomeno che sarebbe ulteriormente accentuato dal fatto che l’acqua degli oceani, riscaldandosi, aumenta di volume.
Recenti studi hanno reso possibile la definizione di un modello di previsione secondo il quale entro il 2050, in risposta ad un aumento media della temperatura di 3 gradi, il livello del mare salirebbe di 50 - 100 centimetri, mentre entro il 2100 esso raggiungerebbe livelli di oltre 2 metri superiori a quelli attuali; per il momento non è passibile fornire dati più precisi, poiché a rapidità del processo dipende da molteplici fattori, molto difficilmente definibili e controllabili specie a causa delle complesse reazioni che li legano l’uno all’altro.
L’innalzamento del livello del mare avrà come ovvia conseguenza una notevole perdita dl terre per l‘arretramento delle coste, ed è evidente che alcuni Paesi saranno più di altri colpiti da tale fenomeno, a causa della loro particolare collocazione geografica e delle caratteristiche del territorio: l’Olanda, che già oggi trattiene l’intrusione del mare nelle sue terre per mezzo di dighe e sistemi di pompaggio, dovrà potenziare le sue difese impiegando ingenti capitali, e nonostante ciò la sua condizione sarebbe destinata a divenire sempre più precaria; se le previsioni di innalzamento del mare sono esatte entra il 2100 le Maldive, un arcipelago di 1190 atolli che non emergono dal mare per più di due metri, potrebbero cessare di esistere; tutte le altre terre basse del globo saranno seriamente minacciate, come la Florida che si prevede possa subire l’inondazione del 40 per cento del sua territorio.
Si presume che nel corso del prossimo secolo saranno interessate dal problema di innalzamento del mare tulle le terre che emergano per meno di 5 metri, il che significa che 5 milioni di chilometri quadrati di terre costiere potrebbero subire violente inondazioni e venire definitivamente sommerse.

I clorofluorocarburi

I fenomeni connessi all’immissione di sostanze inquinanti nell’atmosfera non si limitano tuttavia all’effetto serra, ai conseguenti mutamenti climatici e ai gravi dissesti ambientali che ne derivano.
Si è accennato ai Clorofluorocarburi (CFC) in riferimento ai gas che, unitamente all’anidride carbonica, sono responsabili del riscaldamento atmosferica: i CFC costituiscono un gruppo di campasti chimici a base di cloro e fluoro, la cui scoperta risale al 1930; essi hanno notevoli e molteplici proprietà, prime tra tutte la grande versatilità, l‘essere poco costosi e facilmente producibili e l’assoluta atomicità per l’organismo umano.
Per questi motivi essi furono subito impiegati in grandi quantità, essenzialmente come ottimi refrigeranti utilizzati in malti settori; successivamente, la messa a punto di nuove formule chimiche dette l’avvio a numerose altre utilizzazioni: durante la seconda guerra mondiale i CFC furono largamente impiegati come propellenti aerosol per combattere la malaria, poi, fino ad aggi, nella produzione di tulle le bombolette spray; in seguito trovarono un massiccio impiego nella fabbricazione di soffici imbottiture per divani e poltrone; particolarmente negli Stati Uniti, grazie alle loro eccezionali proprietà refrigeranti hanno consentito la produzione su vasta scala degli impianti per l’aria condizionata e la diffusione dei condizionatori d’aria per le automobili. Nell’industria e nelle operazioni di lavaggio a secco sono abbondantemente usati come solventi, e nell’edilizia hanno travato, dopo gli anni ‘70, una diffusissima utilizzazione sotto forma di materiali isolanti in espanso rigido; gli stessi isolanti vengano impiegati nella fabbricazione dei frigoriferi, dove i CFC sono presenti con la duplice funzione di isolanti e refrigeranti.
E’ evidente quindi che i Clorofluorocarburi sono sostanze molto diffuse, ma in tutto il mondo ormai da numerosi anni vengono utilizzati prevalentemente come propellenti nella produzione degli spray.
Le particelle gassose di CFC che vengono liberate durante la produzione e l’utilizzazione delle sostanze e dei materiali sopra citati e grazie alla loro scarsa reattività chimica, che è anche la cause della loro tossicità, attraverso gli strati più bassi dell’atmosfera in un lento moto ascensionale senza solubilizzarsi nella pioggia, raggiungendo inalterate la stratosfera dove possono sopravvivere, cioè conservarsi nella boro condizione originaria, per lunghi periodi variabili mediamente tra gli 8 - 10 anni e i 130- 140 anni.

Lo stato protettivo di ozono

Agli stessi livelli stratosferici e presente in concentrazione ragguardevole una molecola costituita da tre atomi di ossigeno, che prende il nome di Ozono; l’ozono svolge una funzione importantissima, indispensabile allo sviluppo di tutte le forme di vita sulla terra, poiché forma uno strato che avvolge il nostro Pianeta proteggendolo dalle radiazioni ultraviolette provenienti dal sole aventi una lunghezza d’onda dannosa per gli organismi, note come raggi UV-B e UV-C.
Lo strato di ozono ha protetto per millenni diversi forme di vita vegetali ed animali presenti sulla terra, ma nel 1985, improvvisamente, un’ equipe di ricercatori effettuò rilevazioni che dimostravano una realtà mai registrata prima, ovvero una perdita del 40 per cento dello strato di ozono presente sull’Antartide nella stagione primaverile.
Una verifica nell’archivio delle rilevazioni effettuate precedentemente da satelliti confermò la gravità della situazione e mise in evidenza che già nel 1984 sull’Antartide era venuto a crearsi un buco di ozono di considerevolissime proporzioni: più esteso degli Stati Uniti a più alto dell’Everest.
Ancora durante la primavera del 1987, quando fu registrata una diminuzione di ozono pari al 50 per cento, con zone di totale assenza, si pensava a fenomeni di instabilità stagionale assolutamente naturali, se pure preoccupanti, e comunque delimitati unicamente alle regioni polari, nonostante già si sospettasse che nella dinamica del fenomeno non fosse da escludere il cloro; sole le successive ricerche effettuate nel 1988 accertarono l’innaturalità dell’evento e il fatto che le perdite di ozono non si limitavano ai poli, ma interessavano tutto il Pianeta.
Oggi ha situazione è ugualmente grave, e stiamo purtroppo riscontrando che i ritmi di erosione della strato di ozono intorno al globo sono molto più rapidi; di quanto fosse state previsto dai modelli iniziali.
Siamo altresì a conoscenza di quali siano i fattori che determinano tale progressiva impoverimento, ma per quanta riguarda le previsioni future sussistono ancora molte incertezze, e l’imprevista rapidità con cui si sviluppano gli eventi non è certamente favorevole all’approfondimento delle ricerche e alla verifica delle teorie che se ne deducono, che potrebbero necessitare ancora di qualche anno di studi.
E’ stato inequivocabilmente accertato che i responsabili della scomparsa dell’ozono sono i Clorofluorocarburi presenti in quantità sempre maggiori nella stratosfera. Si è detto in proposito che queste particelle gassose raggiungano inalterate gli strati più alti dell’atmosfere, per la loro scarsa tendenza a legarsi chimicamente, in condizioni normali, con altre molecole; ma le condizioni che caratterizzano la stratosfera sono per molti aspetti diverse da quelle tipiche degli strati più bassi e quindi più vicini alla superficie terrestre in particolare essa é raggiunta direttamente dalle radiazioni ultraviolette, che forniscono alle molecole dei Clorofluorocarburi l’energia necessaria per scindersi e liberare gli atomi di cloro che contengono. In questo particolare state il cloro, in seguito ad altre reazioni fitochimiche, cioè stimolate dall’intervento diretto della luce solare, ha il potere di consumare molecole di ozono;ogni atomo di cloro può distruggere decine di migliaia di molecole di ozono prima d essere definitivamente espulso dall’atmosfera.

Altre sostanze responsabili dell’erosione dell’ozono

In quest'azione distruttiva a danno dell’ozono i CFC sono affiancati da altre sostanze chimiche, note come composti alogenati, ai quali tale nociva proprietà è conferita dal loro contenuto in bromo; anch’essi sono inerti a livello terrestre, e vengono diffusamente impiegati per il loro potere di spegnere le fiamme, quindi nella produzione degli estintori. Il bromo contenuto nei composti alogenati ha sull'ozono capacità distruttive persino superiori a quelle del cloro, e anch’esso permane molto a lungo nell’atmosfera; fortunatamente le emissioni di bromo sono quantitativamente molto inferiori a quelle di cloro, anche se consumo d tali composti fa registrare un notevole incremento annuo.
Altra molecola responsabile dell’erosione dello strato di ozono è, infine, l’ossido di azoto: si forma in tutti processi di combustione nei quali la temperatura supera 1 .000 gradi, e viene liberato nell’atmosfera dalle ciminiere delle fabbriche e delle centrali termoelettriche non che dagli scarichi delle automobili, per un quantitativo annuo che supera i 50 milioni di tonnellate; rispetto all’epoca preindustriale la sua concentrazione nell’atmosfera è aumentata dal 19 per cento. Di queste emissioni solo una parte raggiunge gli strati più alti dell’atmosfera per reagire con l’ozono, mentre la restante prende parte ad altri fenomeni di inquinamento atmosferico a livelli più bassi, che esamineremo successivamente; è invece determinante, ai fini della consunzione dello schermo protettivo di ozono, il rilascio di ossido di azoto che viene fatto, direttamente a quote stratosferiche, dagli aerei supersonici quali Jumbo jet e Concorde per molte centinaia di tonnellate ogni anno. Negli anni passati, fine al 1962, sono stati inoltre rilasciati nell’atmosfera ingenti quantitativi di ossido di azoto in seguito all’esposizione di ordigni atomici.
Nell’insieme, queste sostanze reagenti con l‘ozono ne determinano un rapido progressivo depuramento che non possiamo in alcun modo controllare se non, a lungo termine, col totale abbattimento delle emissioni di sostanze dannose: a lungo termine, almeno per quanto riguarda I CFC e i composti alogenati, poiché essi raggiungano la stratosfera solo dopo un lungo periodo di ascesa che va dai 6 agli 8 anni; giunti alle quote stratosferiche, come si è detto tali molecole possono permanervi inalterate per oltre 100 anni prima di scindersi e liberare rispettivamente il cloro e il bromo che solo in questo stato possono dare inizio a numerosissime reazioni a catena in seguito alle quali si ha il consumo di altrettante molecole di ozono.
Pertanto, le rilevazioni effettuate sino ad oggi sullo stato di consunzione dell’ozono, per quanta siano già allarmanti, si riferiscono all’effetto prodotto dalle emissioni antecedenti i primi anni ‘80, e anche per queste solo ad una parte, poiché molte di tali particelle, pur avendo già raggiunto la stratosfera, sopravvivranno inerti ancora per molti anni; basti pensare che molte tra le prime particelle emesse, risalenti all’epoca della seconda guerra mondiale ed appartenenti a due diversi tipi di CFC, avendo una durata media nell’atmosfera rispettivamente di 76 e 139 anni, cesseranno di produrre il loro effetto nocivo tra il 2015 e il 2080; non parliamo poi delle particelle che stiamo liberando ora e che, a meno di drastici provvedimenti, libereremo nei prossimi anni.
Ciò ci induce quindi a considerare che se anche tali provvedimenti per il totale abbattimento delle emissioni fossero adottati con effetto immediato in tutti i Paesi del mondo, cosa che per ovvi motivi non può accadere, l’erosione della strato di ozono continuerebbe inalterata per moltissimo tempo ancora.

Le conseguenze della consunzione di ozono

L'impoverimento dello strato di ozono potrebbe nuocere gravemente a tutte le forme di vita esistenti sulla terra, ed in generale all’equilibrio degli ecosistemi; solo in termini di cambiamenti di habitat, riferito al maggiore irradiamento, basti pensare che la maggiore esposizione al raggi ultravioletti che si avrebbe in risposta ad una perdita globale del 10 per cento di ozono sarebbe equivalente ad uno spostamento di 30 gradi verso l’Equatore, quindi come se Oslo ed Helsinki fossero spostate al Cairo, in Egitto, e questi a sua volta venisse a trovarsi improvvisamente all’Equatore. Allo stato attuale lo strato protettivo di ozono si é ridotto del 2 per cento attorno a tutto il globe, ed in misura maggiore sull’Antartide.
Una minore protezione dalle radiazioni ultraviolette farebbe certamente aumentare l‘incidenza dei tumori della pelle, particolarmente negli individui a carnagione chiara, cosi come sarebbero più frequenti i casi di disturbi alla vista quali la cataratta; per entrambe queste malattie, alle quali naturalmente saranno maggiormente esposte le persone che trascorrono molte ore sotto il sole, sia per esigenze di lavoro che per procurarsi la tanto apprezzata tintarella, i dati rilevati  indicano già un progressivo aumento in questi ultimi anni, ma anche in questo caso non è per il momento dimostrabile che l’incremento di tali patologie sia inequivocabile da attribuirsi all’attuale stato di impoverimento dell’ozono.
Altra conseguenza provocata da una maggiore esposizione ai raggi ultravioletti è una sorta di depressione del sistema immunitario, in seguito alla quale l’organismo umano diviene più vulnerabile alle malattie infettive e più predisposto allo sviluppo di tumori; tale condizione mentre potrebbe diminuire a compromettere l’efficacia di alcuni vaccini. Particolarmente pericolo si sono i raggi UV-C, i quali possono influire negativamente sul DNA provocando degenerazioni di tipo canceroso note come chetatosi attiniche.
Coloro che vivono in prossimità del ‘Equatore o in Paesi che durante la stagione primaverile vengono raggiunti dal buco antartico, come l’Australia, la Nuova Zelanda, l’Argentina e il Cile, avranno molte più possibilità di contrarre malattie legate all’irradiamento ultravioletto, ma al ritmo col quale procede la diffusa scomparsa dell’ozono, in ogni altra regione del globo l’esposizione diretta ai raggi solari dovrà prudenzialmente essere limitata.
Per quanto riguarda l‘impatto che tali radiazioni potranno avere sugli ecosistemi naturali, le sperimentazioni e gli studi ancora in corso non ci forniscono per il momento molte risposte, ma è stato accertato che nelle piante esse riducono la capacità di fotosintesi e di sviluppo fogliare; in particolare sono stati condotti studi per accertare la resa di alcune colture, e per quanto riguarda ad esempio la soia è stato riscontrato che l’aumento dell’irradiamento, almeno entro certi limiti di tollerabilità, corrisponde ad un’equivalente riduzione nello sviluppo utile della pianta.
Se si calcola che per ogni riduzione dell’ozono stratosferico pari all’1 per cento l’irradiamento ultravioletto aumenta del 2 per cento, la produzione mondiale della soia relativa all’ultimo raccolto avrebbe subito una perdita del 4 per cento in seguito a tale situazione, e come la soia molte altre colture fondamentali per l’alimentazione umana.
Probabilmente, in modo analogo a quanta potrà verificarsi a causa dell’effetto serra, molte piante non riusciranno ad adattarsi ad un mutamento dell’habitat casi repentino, tenendo conto anche del fatto che, come stiamo osservando, sono differenti e numerosi fenomeni che vanno ad agire contemporaneamente in modo nocivo sugli ecosistemi biologici, spesso potenziandosi reciprocamente.
L’equilibrio delle catene alimentari degli ambienti acquatici appare seriamente minacciata dall’incalzante sviluppa di tale fenomeno poiché il fitoplancton, che galleggiando sulla superficie dell’acqua per procurarsi la luce necessaria ai processi di fotosintesi, sarà continuamente ed inevitabilmente capito dalle radiazioni ultraviolette, che a quanto è stato appurato ne provocano un certo impoverimento. Vita ancor più difficile avrà lo zooplancton, che ugualmente galleggia sulla superficie dell’acqua e nutrendosi unicamente di fitoplancton vedrà molto ridotte le sue risorse alimentari; la stessa sorte attende le larve di numerose specie di pesci, mentre in altre specie l’irradiamento alla stato larvale provoca diffuse morie e lo sviluppo di gravi anomalie.
Molte sono ancora le lacune e le incertezze che impediscono la definizione di attendibili e più dettagliate previsioni circa l’impatto che potrà avere sulla salute umana e sugli organismi animali e vegetali un più intenso irradiamento ultravioletto, ma i rischi sono enormi; solo pochi anni or sono siamo venuti a conoscenza di quanto stava accadendo sulle nostre teste, e da quando la notizia del buco di ozono sull’Antartide ha stupito l’Umanità come un fulmine a ciel sereno tutto è accaduto molto rapidamente, tanto che ancor’oggi la realtà supera, purtroppo negativa mente, la nostra stessa capacità di comprenderne e valutarne l’intricato meccanismo.

L’ozono terrestre

Le stesse molecole di ozono, che ad altitudini stratosferiche svolgano una funzione tanto importante per la protezione della biosfera, allorché vengano a trovarsi ai livelli più bassi dell’atmosfera, in prossimità della superficie terrestre, costituiscono un nocivo inquinante.
L’ozono terrestre si forma patire dall’ossigeno, in presenza di biossido di azoto e della radiazione solare; infatti, per quanto l’ozono stratosferico agisca da filtro su tali radiazioni, alcune di quelle che ci raggiungono hanno una lunghezza d’onda sufficiente ad innescare tale reazione fotochimica. Pertanto, quanto più si rimpoverirà to strato di ozono stratosferico, tanto più aumenterà la concentrazione di ozono a livello terrestre, poiché con l’intensificarsi dell’irradiamento verrà incrementato il numero delle reazioni fitochimiche in seguito alle quali esso si forma.

Lo smog fotochimico tipo Los Angeles

L’ozono cosi prodotto danneggia nell’uomo le funzioni respiratorie, ma è innanzitutto il principale componente dello smog fotochimico.
Esistono infatti due differenti tipi di smog, che si manifestano in situazioni e maniere diverse: il primo, conosciuto sin dai primi tempi dell’era industriale, è to smog classico, noto anche come smog tipo Londra, dal norme detto città in cui esso si presenta in modo caratteristico; il secondo, manifestatosi in tempi più recenti, è appunto to smog fotochimico, detto anche smog tipo Los Angeles. Quest’ultimo è caratterizzato da un’intensa attività chimica e si forma, come suggerisce la stessa definizione, in seguito a reazioni che hanno luogo per effetto della luce del sole.
La dinamica di tali reazioni segue uno schema preciso, determinato dall’abbinamento dell’intensità luminosa e delle attività umane, negli agglomerati urbani, differenziandosi nelle diverse ore della giornata: con le prime ore del mattino, quando comincia ad animarsi il traffico automobilistico, grandi quantità di ossido di azoto vengono liberate nell’atmosfera, unitamente ad idrocarburi derivati dall’incompleta combustione del carburante nei motori degli automezzi; in seguito al progressivo aumento dall'irradiazione solare si intensificano le reazioni che danno origine a!l’ozono, il quale raggiunge la massima concentrazione versa il mezzogiorno, e di pari passo si intensificano altre più complesse reazioni a partire dagli idrocarburi; la diminuzione della radiazione solare attenua l’intensità dei fenomeni, che regrediscono gradualmente fino a cessare con il calar del sole.
Lo smog fotochimico, provocato essenzialmente dal traffico automobilistico, si manifesto pertanto nelle ore più calde della giornata, prevalentemente nella stagione estiva tra maggio e ottobre, sotto forma di nebbia color bruno-arancio. Moti dei componenti dello smog fotochimico, in particolare idrocarburi e loro derivati, sono condensati in minuscole goccioline tendenti ad assorbire umidità, che contribuiscono alla formazione della nebbia e provocano irritazioni particolarmente agli occhi. Altra conseguenza dell’esposizione alto smog fotochimico, soprattutto per la presenza di ozono, è il manifestarsi di difficoltà respiratorie, che possono contribuire fortemente a provocare l’insorgere di malattie broncopolmonari.
E’ stata altresì accertata la parziale o totale responsabilità di tale fenomeno nel degrado rilevato in molte foreste situate nelle zone limitrofe ai centri abitati, poiché essa rallenta le funzioni di crescita degli alberi, e lo stesso danno è provocato alle colture, causando ingenti perdite nei raccolti.

Lo smog classico tipo Londra

Per molti aspetti opposto è il fenomeno dello smog classico, tipico del paesaggio londinese, che si forma in seguito al ristagno nell'atmosfera di anidride solforosa e altre piccole solide, ambedue prodotte dai processi di combustione di combustibili fossili negli impianti fissi industriali e domestici e nelle automobili.
Nella dinamica della smog classico non intervengono reazioni fotochimiche, e non potrebbe essere altrimenti poiché tipicamente raggiunge i suoi massimi livelli nella stagione invernale, particolarmente durante le prime ore del mattino.
Esso tende a formarsi in presenza di un particolare stato atmosferico noto sotto la definizione di inversione della temperatura, nella quale uno strato d’aria relativamente calda viene a sovrapporsi ad uno strato d’aria più fredda vicina al suolo per il raffreddamento che questo subisce durante la notte, cosicché le sostanze inquinanti vengono forzatamente trattenute vicine al terreno, senza che possano liberarsi nell’atmosfera.
L’anidride solforosa che si trova sospesa nell’aria deriva dall’uso di combustibili fossili contenenti zolfo. in particolare petrolio, che ne contiene fino all'1 per cento, e carbone, in cui lo zolfo è egregiamente rappresentato con una concentrazione che può variare dallo 0,5 al 2.5 per cento.
Dei 130 milioni di tonnellate di anidride solforosa che ogni anno vengono scaricati nell'atmosfera, il 70 per cento deriva da combustioni in impianti fissi: fabbriche, soprattutto nel settore metallurgico, impianti per il riscaldamento domestico e, al primo posto, centrali per la produzione di energia termoelettrica; le automobili, in confronto, incidono in maniera quasi trascurabile.

 

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