EMISSIONI CLIMALTERANTI
Le emissioni di gas climalteranti
L’argomento Emissioni di gas serra rientra negli Obiettivi dell'Agenda 2030 per Sviluppo Sostenibile in particolare nell'Obiettivo 13: Adottare misure urgenti per combattere il cambiamento climatico e le sue conseguenze.
Le emissioni di gas serra totale e di CO2 e altri gas climalteranti rientrano anche nell'ambito degli indicatori del BES.
L’incremento dei gas serra in atmosfera è responsabile del riscaldamento globale. I gas serra, di origine sia antropica sia naturale, trattengono con un meccanismo molto efficace la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre, impedendone l’irraggiamento verso lo spazio. L’aumento della concentrazione dei gas serra in atmosfera sta determinando l’aumento di temperatura dell’atmosfera e dell’intero sistema climatico terrestre. I principali gas serra presenti nell’atmosfera terrestre sono il vapore acqueo (H2O), maggior responsabile dell’effetto serra, l’anidride carbonica (CO2), il protossido di azoto (N2O) e il metano (CH4), che, anche se presente in atmosfera in percentuale decisamente inferiore, ha un fattore di assorbimento della radiazione molto importante. Mentre la presenza di vapore acqueo è legata al ciclo idrologico e dipende dalla temperatura dell’atmosfera, e quindi non risulta direttamente collegata alle attività antropiche, gli altri gas serra sono stati, negli ultimi due secoli, fortemente influenzati dalle attività dell’uomo.
Già nel rapporto dell’IPCC del 2013, si evidenziava come la concentrazione dei principali gas serra in atmosfera fosse aumentata a livelli mai raggiunti negli ultimi 800.000 anni. La concentrazione di anidride carbonica ha visto un incremento del 40% dal periodo pre-industriale, a causa delle emissioni dovute all’utilizzo di combustibili fossili, alla produzione di cemento e al contributo netto dato dalle modifiche dell’uso del suolo, quella del metano del 150% e quella del protossido di azoto del 20%.
Figura 1
Andamento della concentrazione dei principali gas serra in atmosfera (sopra) e stima del contributo antropogenico alle emissioni globali di CO2 dai comparti emissivi (sotto)
Per confrontare il contributo dei diversi gas serra al riscaldamento globale, viene calcolata per ogni gas, l’anidride carbonica equivalente (CO2eq), cioè l’equivalente quantità di CO2 necessaria per generare il medesimo potenziale di riscaldamento globale di tutti i gas serra presenti. Per la determinazione della CO2eq si tiene conto dei Potenziali di Riscaldamento Globale (GWP Global Warming Potentials) dei singoli gas, messi a punto e aggiornati periodicamente dall'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)1. Il GWP rappresenta una misura dell’energia totale che un gas assorbe in un determinato periodo di tempo (generalmente 100 anni) rispetto all’anidride carbonica. Più è grande il GPW più il gas contribuisce al riscaldamento.
Dal 2015 negli Inventari Nazionali dei gas serra, secondo quanto deciso dalle parti della Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici2, per la stima della CO2 eq utilizzano i GWP100 (riferiti ad un orizzonte temporale di 100 anni) riportati nel Quarto Rapporto di Valutazione dell’IPCC3: attribuendo un fattore-peso 1 all’anidride carbonica CO2, il protossido di azoto N2O avrà un fattore-peso 298, mentre il metano CH4 un fattore-peso 25.
In questo modo si possono comparare i contributi dei singoli gas serra al riscaldamento, come si vede nella figura 2, che evidenzia la crescita nelle emissioni dal 1970 al 2017, sempre dominata dall’aumento della CO2 derivante dai processi industriali e dall’utilizzo dei combustibili fossili. Il contributo maggiore all’incremento è dato dalle economie emergenti, quali Cina e India.
1 IPCC
2 Decisione 15/CP.17 adottata dalla COP17 di Durban 2011
3 AR4-2007
Figura 2
Emissioni globali dei gas climalteranti per tipologia di gas - anni 1970-2017
Complessivamente, a livello di emissioni, si stima che dal 1750 al 2018, le emissioni antropogeniche di CO2 dall’utilizzo di combustibili fossili e produzione di cemento abbia rilasciato circa 440 GtC (miliardi di tonnellate di carbonio) in atmosfera, mentre la deforestazione e le modifiche all’uso del suolo circa 235 GtC (Global Carbon Budget, 2019).
Di queste emissioni antropogeniche cumulative, 275 GtC si sono accumulate in atmosfera, 170 GtC sono state assorbite dagli oceani, che hanno subito una importante acidificazione, e 220 GtC dagli ecosistemi naturali terrestri.
Nel 2018, dato consolidato più recente, le emissioni generate
dall’utilizzo dei combustibili fossili e dalla produzione di cemento sono state globalmente pari a 36.6 GtCO2 (valore del 55% superiore a quello del 1990 e del 2.7% rispetto al 2017), a cui devono essere sommate a quelle derivanti dall’uso del suolo e dagli incendi boschivi, che portano la stima a 41.2 GtCO2, valore del 55% superiore a quello del 1990.
Le proiezioni per il 2019 stimano in 36.8 GtCO2 le emissioni generate dall’utilizzo dei combustibili fossili e dalla produzione di cemento, per lo 0.6% più elevate del 2018.
Le emissioni di CO2 dai combustibili fossili sono circa il 4% più elevate nel 2019 rispetto al 2015, anno in cui è stato definito l’Accordo di Parigi.
Figura 3
Andamento delle emissioni di CO2 derivante dall’utilizzo dei combustibili fossili (produzione di energia e industria)
Figura 4
Emissioni annuali globali di CO2 in Gt CO2/anno, per i diversi comparti produttivi - anni 1970-2018
Fonte: Crippa et al. Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2019
L’incremento delle emissioni determina un conseguente incremento della concentrazione dell’anidride carbonica in atmosfera, che ne assorbe circa il 44% (il 29% le foreste e il 23% gli oceani).
Il cambiamento climatico influenza i processi legati al ciclo del carbonio per cui la concentrazione in atmosfera è ancora più elevata rispetto a quella delle sole emissioni. Anche negli oceani la concentrazione di CO2 continua ad aumentare con un aumento di 9.2 GtCO2/anno per il periodo 2009–2018 e 9.6 GtCO2/anno nel 2018.
Le concentrazioni di anidride carbonica in atmosfera, che sono ormai costantemente al di sopra dei 400 ppm dal novembre del 2015, hanno raggiunto la media annuale di 407 ppm nel 2018, con un tasso di crescita che è cresciuto rispetto a quello degli ultimi anni (considerando gli ultimi 40 anni, dal 1979 al 2018, la CO2 è aumentata con un tasso di crescita di 1.83 ppm per anno, considerando l’ultima decade 2009-2018 l’incremento annuale è di 2.3 ppm all’anno e tra il 1 gennaio 2018 e il primo gennaio 2019 l’incremento è stato di 2.5 ppm).
Il mese di aprile 2020 segna il nuovo record di 416,21 ppm, rispetto ai 413,33 ppm dello stesso mese del 2019.
Figura 5
Andamento della concentrazione di anidride carbonica - dal 2016 al mese di aprile 2020
Concentrazione misurata dall’osservatorio di Manua Loa nell’arcipelago della in rosso i dati mensili, in nero i medesimi dati con una correzione applicata per eliminare il trend stagionale
Secondo le stime preliminari dell’Agenzia Europea per l’Ambiente, le emissioni di gas serra in Europa continuano a diminuire, in particolare nel 2018 sono diminuite del 2% rispetto all’anno precedente e del 23% rispetto ai livelli del 1990.
Le emissioni totali di CO2 derivanti dall’utilizzo dei combustibili fossili sono diminuite negli ultimi 20 anni: le emissioni nel 2018 (pari a 3.5 Gt CO2) sono il 21.6% più basse che nel 1990 and 18.7% più basse che nel 2005. Questo ha portato il contributo complessivo dell’Europa dal 9.6% al 9.1% delle emissioni globali.
Le emissioni di gas climalteranti in Italia e in Piemonte
Nell’ambito degli strumenti e delle politiche per fronteggiare i cambiamenti climatici, in Italia è l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) che garantisce la predisposizione e l’aggiornamento annuale dell’Inventario Nazionale dei gas-serra, documentato nel National Inventory Report. L’ultimo rapporto disponibile (National Inventory Report 2020) conferma come le emissioni totali di gas serra in Italia, in termini di CO2 equivalente, siano diminuite dal 1990 al 2018 del 20% (da 513 a 410 MtCO2 eq.).
Figura 6
Andamento delle emissioni di gas climalteranti in Italia per categoria emissiva - anni 1990-2018
Per analizzare le serie storiche dei gas serra scendendo dalla scala nazionale a quella regionale, si fa riferimento all’Inventario Nazionale delle emissioni e dei gas serra - realizzato sempre da ISPRA - con livello di dettaglio provinciale (figura 7).
In Piemonte, le emissioni totali di gas serra, in termini di CO2 equivalenti sono diminuite dal 1990 al 2015 del 36% (da 41.753 a 26.699 ktCO2 eq.), tale valore equivale a 6,1 emissioni di CO2 equivalenti per ogni abitante piemontese. Il dato italiano è di 7,3.
In Piemonte alla produzione di gas serra - in termini di CO2 equivalente - contribuiscono in misura predominante quattro fonti principali: l’industria (48%), il trasporto su strada (22%) il riscaldamento (19%) e l’agricoltura (9%).
Il comparto agricolo, in particolare, contribuisce al 74% delle emissioni di metano (in particolare la zootecnia) e al 78% delle emissioni di protossido di azoto (per l’utilizzo di fertilizzanti).
Figura 7
Andamento delle emissioni di gas climalteranti in Piemonte per comparto emissivo (macrosettori SNAP)
Il quadro di dettaglio per le emissioni di gas climalteranti in Piemonte è rappresentato invece dai dati dell’Inventario Regionale delle Emissioni piemontese (IREA Piemonte) riferito all’anno 2015 - realizzato dalla Regione Piemonte (Settore Emissioni e Rischi Ambientali) sulla base della metodologia EMEP-CORINAIR e nell’ambito del Consorzio INEMAR[1] - che fornisce la stima a livello comunale delle emissioni annuali di macro e microinquinanti e gas serra, disaggregate per attività emissiva ai vari livelli di classificazione SNAP (Selected Nomenclature for Air Pollution).
Negli Inventari delle Emissioni vengono stimate non solo le emissioni di CO2, ma anche gli assorbimenti annuali di CO2, ovvero la quantità di carbonio assorbita in differenti serbatoi forestali: la biomassa epigea, la biomassa ipogea, la lettiera, la necromassa e il suolo.
Nell’Inventario Regionale delle Emissioni di Regione Piemonte gli assorbimenti sono stati stimati (figura 8) attraverso una procedura basata sul modello For-Est sviluppato da ISPRA, seguendo le indicazioni delle linee guida LULUCF dell’IPCC. Si basa su una curva di crescita[2] della biomassa forestale, indipendente dall’età, che lega il tasso di incremento annuo della biomassa alla biomassa inizialmente presente.
1 INEMAR (INventario EMissioni ARia)
2 Funzione di Richards
Figura 8
Bilancio della CO2 in Piemonte: emissioni e assorbimenti. IREA 2015
Tutti gli stock di carbonio presenti nei serbatoi sono quindi stimati in funzione dello stock di crescita. Vengono considerate 27 categorie forestali, raggruppate in 4 macrocategorie:
- Fustaie: abete rosso, abete bianco, larici, pini di montagna, pini mediterranei, altre conifere, faggio europeo, cerro, altre querce e altre latifoglie;
- Bosco ceduo: faggio europeo, castagno, carpino, altre querce, cerro, querce sempreverdi, altre latifoglie e conifere;
- Piantagioni: cedui di eucalipto, cedui di altre latifoglie, pioppeti, altre piantagioni di latifoglie, piantagioni di conifere e altro;
- Foresta protetta: foresta rupestre, foresta ripariale e arbusteti.
Attualmente in IREA non sono valorizzati gli assorbimenti relativi alle coltivazioni agricole.
In Piemonte alla produzione di gas serra - in termini di CO2 equivalente - contribuiscono in misura predominante tre fonti principali: l’industria (40%), il trasporto su strada (20%) e il riscaldamento (19%), come risulta rappresentato in figura 9.
Contributi rilevanti provengono dal comparto agricolo, che contribuisce al 58% delle emissioni di metano (in particolare la zootecnia) e al 74% delle emissioni di protossido di azoto (per l’utilizzo di fertilizzanti), con un complessivo 12% in termini di CO2 equivalente. Altri contributi sono legati alla produzione di energia (16%), al trattamento e smaltimento dei rifiuti e alla distribuzione di combustibili (circa il 3% della CO2 equivalente per entrambi, soprattutto per l’emissione di metano).