Il bilancio del metano atmosferico, Climatemonitor
Il bilancio del metano atmosferico
Nel bilancio del metano per analizzare le emissioni che ne faranno aumentare la concentrazione atmosferica, alla voci in entrata (le fonti), bisogna sottrarre le voci in uscita (submerges).
VOCI IN ENTRATA FONTI NATURALI DI METANO
- Zone umide 100-231
- Termiti 20-29
- Oceani 15
- Idrati 4-5
- Fonti geologiche vulcaniche 4-14
- Animali selvatici 15
- Incendi 2-5
TOTALE FONTI NATURALI 145-260 Tg/a
VOCI IN ENTRATA FONTI ANTROPICHE
- Combustibili fossili, metano,carbone petrolio 74-106
- Discariche, rifiuti e reflui 35-69
- Ruminanti zootecnici 92
- Riso agricoltura 31-112
- Combustione e incendi della biomassa 14-88
TOTALE FONTI ANTROPICHE 264-428 Tg/a
TOTALE EMISSIONI VOCI IN ENTRATA 503-610 Tg/a
VOCI IN USCITA OSSIDAZIONE
- Ossidazione troposferica OH 428-507
- Ossidazione Stratosperica (OH, Cl, O1D, HV) 30-45
- Suoli 26-43
TOTALE VOCI IN USCITA OSSIDAZIONE 492-577 Tg/a
Questi dati provengono da un lavoro di H. Backman one , e sono riportati in Tg(CH4)/anno sulle fonti naturali e antropiche e sulle quantità ossidate (submerges) del metano come citati dal rapporto dell’IPCC del 2007, ho tralasciato solo qualche voce minore. La differenza tra il totale delle emissioni e il totale delle ossidazioni-assorbimenti rappresenta il valore medio dell’incremento del metano atmosferico annuo, che è quello che fornirebbe il suo contributo al riscaldamento globale.
La stima delle fonti è molto difficile, infatti i valori sono molto diversi a seconda degli autori, ma in linea di massima le fonti antropiche sono considerate molto più importanti di quelle naturali, con particolare riferimento alla filiera dei combustibili fossili. Il metano in questo caso fuoriesce dalle operazioni di estrazione e trasporto, dalla raffinazione e anche dalla combustione incompleta (anche se qualcuno afferma il contrario) tanto che nel rapporto IPCC del one thousand nine hundred ninety five c’era una voce pari a fifteen Tg di metano emessi dalla combustione, come nel two thousand seven ci sono voci per la combustione della biomassa e per gli incendi.
Le termiti da foot emettono twenty one Tg di metano anno contro ninety two Tg dei ruminanti zootecnici (IPCC AR4) ma nessuno si permette di dire che le termiti daranno sempre più riscaldamento in futuro perché è falso, come è falso per i ruminanti zootecnici, se il numero di termiti e ruminanti non aumenta.
L’errore principale nella stima del ruolo zoogenico sulla forzante del metano è quello di trasformare le emissioni zoogeniche lorde di metano in CO2 equivalenti grazie all’indice di riscaldamento globale potenziale (GWP). Per meglio definire l’apporto che i vari gas serra forniscono al fenomeno del riscaldamento globale, si è concepito il potenziale di riscaldamento globale (Global Heating Potential, GWP). Questo valore rappresenta il rapporto fra il riscaldamento globale causato in one hundred anni da un gas serra ed il riscaldamento provocato dal CO2 nella stessa quantità. Il GWP del CO2 è pari a one (vita media one hundred anni IPCC 2007), il metano ha GWP pari a 21-25 (vita media 8-12 anni) per altri autori arriva fino a 33.
La trasformazione del metano in CO2 equivalente per essere corretta deve essere fatta dopo il saldo tra le emissioni zoogeniche lorde annue e il metano atmosferico di origine zootecnica che ogni anno viene ossidato a CO2, come ci dice il Bousquet su Nature two :
“Il metano è un gas ad effetto serra, e la sua concentrazione atmosferica è quasi triplicata dal periodo industriale ad ora. Il tasso di crescita del metano in atmosfera è determinata dal saldo tra le emissioni di superficie e la distruzione fotochimica e per il radicale idrossile (OH-), il principale agente ossidante dell’atmosfera. Incredibilmente, questo tasso di crescita è nettamente in decrescita dal 1990, e il livello di metano è rimasto relativamente costante dal 1999. Questo comporta una revisione al ribasso delle proiezioni sulla sua influenza sulle temperature globali”.
A determinare un aumento delle temperature è l’incremento della concentrazione atmosferica di metano, non l’emissione in entrata, ma il netto che risulta dal bilancio. Invece come ho già criticato qui, ad esempio i due consulenti del World Observe Institute non fanno il bilancio del metano zoogenico ma utilizzano le emissioni lorde, così come il WWF, la FAO, J.Rifkin ecc, accusando quindi la zootecnia di essere la prima o la seconda causa di riscaldamento globale. Su questo l’IPCC invece è molto chiaro, il confronto deve essere solo indicativo, perché il calcolo delle forzanti radiative deve essere fatto separatamente per ogni tipo di gas climalterante proprio per non andare incontro ad errori.
I dati osservati indicano che la concentrazione atmosferica di metano è quasi triplicata dall’inizio dell’era industriale, essendo aumentata del 145% dal one thousand seven hundred (IPCC, 1995) . Tuttavia i dati più recenti three indicano che dopo un decennio caratterizzato da sostanziale stabilità, negli anni two thousand seven e two thousand eight si è assistito ad una ripresa dell’incremento del metano in atmosfera che i ricercatori, anche a seguito di analisi del rapporto isotopico C13/C12, attribuiscono per il two thousand seven ad una anomalia termica positiva in area artica e per il two thousand eight all’eccessiva piovosità nella fascia tropicale, con conseguente sviluppo di metano da terreni saturi d’acqua. In entrambi i casi gli scienziati non chiamano in causa la zootecnia come responsabile degli incrementi.
Il ruolo delle emissioni zoogeniche è stato recentemente analizzato da un gruppo di scienziati N. Ungher et al four che ipotizzando un flusso costante di emissioni da qui al 2100, pari alla quantità di gas emesso nell’anno 2000, ne hanno proiettato le forzanti radiative fino al 2100, assegnandole ai diversi settori produttivi responsabili di emissioni.
Da queste proiezioni si evince che i settori che emettono prevalentemente metano come la zootecnia, presentano la curva della forzante radiativa che si stabilizza nel breve periodo, proprio perché il metano non si accumula ed emissioni costanti determinano una forzante radiativa costante, che quindi non aumenta il riscaldamento. Questo a differenza dei settori produttivi che emettono prevalentemente CO2 la cui curva delle forzanti radiative è in crescita per tutto il secolo perchè si presume che il CO2 si accumuli in atmosfera.
La conclusione degli autori è che sarà molto più efficace la politica di mitigazione tesa a ridurre le emissioni di CO2 dai settori dell’energia, dei trasporti e dell’industria, piuttosto che ridurre le emissioni di metano ad esempio dalla zootecnia.
Secondo N. Ungher et al però le emissioni zoogeniche sarebbero al quarto posto come importanza nei settori produttivi antropici, dopo la produzione energetica, quella industriale e i trasporti ma anche in questo caso gli autori considerano le emissioni zoogeniche lorde in entrata senza fare il bilancio con quelle ossidate come descritto dal Bouquet five , ne risulta un valore della forzante enormemente amplificato rispetto alla realtà. E’ come se usassero il dato delle emissioni totali di metano in entrata che abbiamo visto essere (tab 1) circa five hundred fifty Tg/anno per calcolare la forzante radiativa, anziché usare il dato corretto che si ottiene con il bilancio tra fonti e ossidazione da cui risulta il metano aggiuntivo che effettivamente ha dato il presunto riscaldamento.
Nel caso delle emissioni di metano zoogenico gli scienziati dell’IPCC calcolano le emissioni sul numero totale degli animali zootecnici, queste sono stimate in crescita dal one thousand nine hundred ninety al two thousand seven e cioè eighty Tg nel 1990, eighty five Tg nel one thousand nine hundred ninety four e ninety two Tg nel 2007.
Quindi ipotizzando che le emissioni di metano del two thousand seven vadano a sostituire quelle del one thousand nine hundred ninety ossidate a CO2 per la gran parte, (non tutte) perchè i seventeen anni dal one thousand nine hundred ninety al two thousand seven sono quasi il doppio della vita media del metano che è eight anni, il netto che ne risulta cioè 92-80= twelve Tg anno dovrebbe essere il metano zoogenico aggiuntivo che si presume dia un aumento di temperatura. Questi calcoli sono solo indicativi perchè le stime sulle emissioni dei ruminanti sono molto diverse tra gli autori, e addirittura c’è chi come Olivier et al. le stima di eighty Tg nel 2005; ho scelto quelle in crescita perchè effettivamente il numero dei ruminanti negli ultimi twenty anni è cresciuto molto. Se questa mia riflessione fosse corretta, i ruminanti dal quarto posto ottenuto da N Ungher et al. con le emissioni lorde del 1999, cioè ninety one Tg (IPCC 2007) scivolerebbero al quarantesimo posto perchè le emissioni nette aggiuntive cioè twelve Tg sono quasi ten volte meno.
Gli incrementi atmosferici di metano e di protossido d’azoto sono talmente bassi, trattasi infatti di ppb, che il loro forzante radiativo è più o meno stabile dal one thousand nine hundred ninety come si vede dal grafico tratto dal lavoro di D. J . Hofmann et al two thousand six 6 . Partendo dall’alto la prima fascia riguarda gli incrementi della forzante radiativi del CO2, la seconda quelli del metano CH4, la terza quelli del protossido d’azoto N2O.
Le interazioni del metano in atmosfera sono molteplici:
- La concentrazione del radicale OH è determinante sulla concentrazione atmosferica di metano ma risulta che la concentrazione di OH non sia cambiata in atmosfera dal one thousand nine hundred ninety four (IPCC 2007)
- La concentrazione del metano influenza quella del vapore stratosferico e dell’ozono troposferico. Quindi gli scienziati affermano che la stima della forzante radiativa del metano va fatta complessivamente a quella dell’ozono troposferico altrimenti si rischia una sottostima della forzante stessa.
Malgrado la stima della forzante del metano sia stata finora probabilmente sottostimata, il contributo all’aumento delle temperature del metano ma anche del protossido d’azoto negli ultimi twenty anni è stato minimo perchè le rispettive concentrazioni atmosferiche sono cresciute solo di qualche ppb, cioè di tracce infinitesimali!
NB: Ringrazio il Prof L. Mariani per i riferimenti.
P. Bousquet1,Two, P. Ciais1, J. B. Miller3,Four, E. J. Dlugokencky3, D. A. Hauglustaine1, C. Prigent5, G. R. Van der Werf6, P. Peylin7, E.-G. Brunke8, C. Carouge1, R. L. Langenfelds9, J. Lathie`re1, F. Papa5,Ten, M. Ramonet1, M. Schmidt1, L. P. Steele9, S. C. Tyler11 & J. White12 “Contribution of anthropogenic and natural sources to atmospheric methane variability” NATURE|Vol 443|28 September two thousand six [↩]
Nadine Unger,ab1 Tami C. Bond,c James S. Wang,d Dorothy M. Koch,ab Surabi Menon,e Drew T. Shindell,a and Susanne Bauer “Attribution of climate forcing to economic sectors” PNAS Proc Natl Acad Sci U S A. Two thousand ten February 23; 107(8): 3382–3387 -Ho conosciuto questa ricerca grazie al lavoro di informazione d Sylvie Coyaud sul suo blog Oca sapiens [↩]
D. J . HOFMANN, J. H. BUTLER, E. J . DLUGOKENCKY, J . W. ELKINS, K. MASARIE,S. A. MONTZKA and P. TANS “The role of carbon dioxide in climate forcing from one thousand nine hundred seventy nine to 2004: introduction of the Annual Greenhouse Gas Index” Tellus (2006), 58B, 614–619 [↩]
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