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2021-11-28 21:04

Prima (e Meglio), Difendere e Incrementare la Natura

MITIGAZIONE E RIMOZIONE DELLA CO2

di: 
Luca Garibaldi*

L’autore illustra sinteticamente i risultati di studi scientifici che quantificano l’apporto che i metodi naturali, se fossero adottati e seriamente incrementati, potrebbero dare alla mitigazione dei cambiamenti climatici. Non solo con un impegno economico più contenuto rispetto a ogni altro strumento attualmente disponibile, ma anche con numerosi “effetti collaterali” positivi.

La famosa battuta dell’economista inglese John Maynard Keynes – In the long run we are all dead, “Nel lungo termine saremo tutti morti” – è del 1923. In quel periodo, con due guerre mondiali alla distanza di 21 anni, non tirava certo un’aria che invitasse a fare tanti programmi per il futuro. Il prolungato periodo di pace che stiamo vivendo consente invece ai singoli governi e alle istituzioni internazionali visioni strategiche e programmi di lungo periodo. Ha cominciato l’ONU con i Millennium Development Goals (MDGs), 8 obiettivi decisi nel 2000 da conseguire entro il 2015. Per far seguito agli MDGs, nel 2016 ha rilanciato con i Sustainable Development Goals (SDGs), 17 obiettivi sostenibili da realizzare entro il 2030. L’Unione Africana ha addirittura creato il programma Agenda 2063: The Africa We Want, iniziato nel 2013 e quindi con 50 anni di attuazione, forse anche per svicolare il fatto che una buona parte dei governanti africani non sa o non vuole fare qualcosa per i propri governati neanche per il prossimo mese.
Nella nostra epoca ad altissimo sviluppo tecnologico, quando si parla di obiettivi a lungo termine bisogna anche considerare che possano sopravvenire nuove invenzioni che facciano fare salti inattesi alle tecniche disponibili, riducendo così a un pronostico sbagliato quello che era stato pianificato alcuni anni prima. Per esempio, pensate a chi nel 1990 avesse previsto il mondo del 2010 senza considerare l’esplosione di Internet e degli smartphones. Per questo motivo i pianificatori devono definire gli obiettivi e gli strumenti per implementarli in modo pragmatico e senza ideologie, sempre pronti a ricalibrarli ogni volta che intervengano importanti cambiamenti.
L’obiettivo a lungo termine di cui si parla maggiormente negli ultimi tempi è il Net Zero by 2050, vale a dire raggiungere il traguardo di un mondo nel quale le emissioni totali di CO2 siano pari alla quantità di anidride carbonica che viene rimossa dall’atmosfera per un totale a somma zero. L’Unione Europea ha adottato ufficialmente questa meta per il 2050 nella “Legge europea per il clima”[1], con l’obiettivo intermedio da raggiungere nel 2030 della riduzione delle emissioni del 55% rispetto al livello del 1990. Anche se le emissioni dei paesi europei stanno diminuendo e saranno ulteriormente ridotte nelle tre decadi che ci separano dal 2050 – ma, comunque, nel 2019 costituivano solamente l’8.7% delle emissioni mondiali[2] - è chiaro a tutti che non si raggiungerà il Net Zero senza che sia anche catturata una parte dell’anidride carbonica che è già nell’atmosfera (la metafora della vasca da svuotare di cui si è parlato in un precedente articolo dell’Astrolabio). Anche se la rimozione della CO2, con metodi naturalo e/o artificiali, viene menzionata sempre più spesso (come in una recente intervista[3] del Ministro Cingolani), raramente qualcuno fornisce dettagli su come e dove andrebbe fatta.

La rimozione di CO2 con metodi naturali
Ogni anno la superficie terrestre assorbe miliardi di tonnellate di CO2 dall'atmosfera tramite i pozzi naturali di carbonio – oceani, piante, alberi e suoli – che aiutano a tamponare le continue emissioni dell'attività umana. La Figura 1 (pubblicata in un recente report[4] dell’Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) dell’UNESCO) mostra l’evoluzione delle emissioni di CO2 ed il conseguente aumento di assorbimento da parte degli oceani e dei pozzi terrestri senza i quali la curva della CO2 in atmosfera avrebbe avuto la stessa traiettoria di ripido incremento delle emissioni.

Figura 1. Evoluzione delle emissioni di CO2 nell’atmosfera (linea rossa in alto) e loro ripartizione tra terra, oceano e atmosfera dal 1850. (Hauck pers. comm., basato su dati del GCP[5]).

Gli oceani, che coprono il 71% della superficie terrestre, assorbono circa il 25% di tutte le emissioni di CO2 e quindi svolgono un ruolo fondamentale nella cattura della anidride carbonica dall'atmosfera mondo[6]. Recenti nuovi calcoli[7] che considerano anche i gradienti di temperatura dell’acqua marina suggeriscono che questa percentuale possa essere ancora più alta. La capacità degli oceani di catturare e immagazzinare il carbonio ha decisamente contribuito a rallentare l'accumulo di CO2 nell’atmosfera ma alterando in parte la chimica dell'acqua di mare – un effetto noto come acidificazione dell'oceano – ha prodotto degli effetti negativi sulla vita marina. Gli oceanografi comunque rilevano che solamente un oceano mantenuto in buona salute, attraverso una riduzione significativa dell’inquinamento e la gestione sostenibile delle sue risorse biotiche e abiotiche, potrà continuare a mantenere o anche a leggermente aumentare il suo fondamentale ruolo nell’assorbimento della CO2.
In un articolo scientifico[8]del 2017 che ha già raggiunto le 1000 citazioni, Griscom et al. hanno quantificato l’apporto di 20 "soluzioni naturali per il clima" che applicate in ambienti terrestri - foreste, terreni agricoli, praterie, zone umide, etc. – contribuiscono e possono aumentare lo stoccaggio del carbonio. Queste soluzioni inoltre migliorano anche la produttività del suolo, puliscono l’aria e l’acqua e mantengono la biodiversità. Fino al 2030, le soluzioni climatiche naturali possono fornire il 37% dell’assorbimento della CO2 necessario (Figura 2). La riforestazione e il non abbattimento delle foreste sono le soluzioni che hanno il potenziale maggiore di mitigazione del clima (Figura 3). La stessa metodologia di ricerca è stata applicata anche in altri due studi, specificatamente per gli Stati Uniti[9] e il Canada[10], con risultati simili eccetto che per un maggior assorbimento conseguito, oltre che dalla riforestazione, dalla gestione delle foreste naturali e dall’evitare la conversione delle praterie, rispettivamente.


Figura 2. Contributo delle soluzioni naturali per il clima (NCS) alla stabilizzazione del riscaldamento al di sotto dei 2°C (da Griscom et al., 2017)


20 soluzioni naturali

Foreste

Riforestazione

Evitare la conversione delle foreste

Gestione delle foreste naturali

Migliorare le piantagioni

Evitare la raccolta di legna

Gestione degli incendi

Agricoltura e praterie

Biochar

Alberi nei campi coltivati

Gestione dei nutrienti nelle coltivazioni

Alimentazione al pascolo

Agricolture conservativa

Migliorare la coltura del riso

Gestione del pascolo

Intensità ottimale del pascolo

Legumi nei pascoli

Evitare la conversione delle praterie

Zone umide

Recupero delle zone umide costiere

Recupero delle torbiere

Evitare impatti sulle torbiere

Evitare impatti sulle zone umide costiere

Figura 3. Potenziale di 20 soluzioni naturali nella mitigazione del clima (da Griscom et al., 2017)

Tecniche di rimozione artificiale
E veniamo alla rimozione della CO2 con metodi artificiali, generalmente raggruppati sotto l’acronimo di tecniche CDR (Carbon Dioxide Removal). Per quanto riguarda gli oceani, un rapporto[11] del The Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection (GESAMP) descrive vari possibili metodi di geoingegneria marina da utilizzare come potenziali strumenti per contrastare il cambiamento climatico. Però, secondo il rapporto dell’IOC, le possibili tecniche CDR per sequestrare e depositare carbonio nell'oceano in modo artificiale non si potranno implementare su larga scala fino a quando non vi sarà chiarezza sugli impatti e le conseguenze a lungo termine di queste tecniche.
Nel riassunto[12] per i policymakers di uno dei rapporti dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) si parla con fiducia del futuro uso dei vari metodi di CDR artificiali – metodi che hanno differenti potenziali per ottenere emissioni negative, nonché diversi costi associati ed effetti collaterali - ma si riconosce anche che alcuni sono ancora molto teorici in quanto non sono stati testati su larga scala mentre altri devono essere ancora sviluppati. Uno dei metodi CDR, su cui si discute da anni, noto come Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS), prevede che piante e alberi vengano coltivati assorbendo CO2 per poi essere bruciati per produrre bionergia e che la CO2 rilasciata venga catturata prima che raggiunga l'atmosfera e immagazzinata in formazioni geologiche profonde nel sottosuolo per scale temporali molto lunghe. Questo processo sicuramente riduce la CO2 atmosferica ma potrebbe avere anche effetti controproducenti, non ultimo il sottrarre grandi quantità di terreno alla coltivazione di cibo per produrre invece la biomassa vegetale necessaria per la bioenergia.
In un altro processo - noto come Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS) - la CO2 viene estratta direttamente dall'aria e anche qui immagazzinata nel sottosuolo, ma anche questa tecnica lascia perplessi in quanto le macchine che effettuano l’operazione richiedono una notevole energia. Lo scorso mese la compagnia svizzera Climeworks ha annunciato[13] l’operatività in Islanda di Orca, presentandolo come il più grande impianto al mondo di cattura e stoccaggio della CO₂ (vedi foto qui sotto). La Climeworks offre sul suo sito la possibilità ai pasionari della CO2 di versare dei contributi per catturare con le loro macchine varie quantità di anidride carbonica (con 49 euro si fanno rimuovere 600 kg di CO2 in un anno).

Nelle previsioni e nelle pianificazioni le variabili da prendere in considerazioni sono sempre molteplici: attualmente i metodi artificiali per la rimozione della CO2 dall’atmosfera, anche se largamente citati in tutti i documenti di policy sul clima e l’energia, sono ancora in via di sviluppo, da verificare o speculativi. È sempre possibile invece che nei prossimi trent’anni ci saranno uno o più di quei salti tecnologici di cui si parlava all’inizio e che cambieranno completamente lo scenario della produzione di energia e dei settori collegati. Secondo Guy Scriven[14], esperto del rischio climatico per The Economist, i dati sui cambiamenti climatici sono pieni di insidie essendoci ben quattro organizzazioni - Agenzia internazionale dell'energia, British Petroleum (BP), Global Carbon Project, e il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente (UNEP) - che pubblicano dati affidabili ma diversi sulle emissioni. In questa situazione, costruire modellizzazioni molto complesse su dati incerti può produrre risultati approssimativi e diversi (l’ultimissimo rapporto dell’IPCC ha 3949 pagine!) e quindi far sballare previsioni e programmazioni a lungo termine come il Net Zero by 2050.
La sviluppo della ricerca e di nuove soluzioni tecnologiche nei settori del clima e dell’energia è fondamentale ma niente ci sembra più completo, economico, sicuro e sinergico che incrementare la capacità degli ambienti naturali di assorbire la CO2. Le soluzioni naturali, se attuate in modo efficace e mantenute nel tempo, migliorano la produttività del suolo, puliscono l'aria e l'acqua, creano microclimi che mitigano gli sbalzi climatici, proteggono l’alta produttività delle aree al confine tra terra e acque (zone umide, lagune, etc.), prevengono le inondazioni, mantengono gli habitat e la biodiversità.

 

*Luca Garibaldi è biologo, ha lavorato per 30 anni con la Food and Agriculture Organization (FAO), occupandosi principalmente dei problemi della pesca

 

REFERENZE
[1]Unione Europea,. 2021. Regolamento del Parlamento Europeo e del Consiglio che istituisce il quadro per il conseguimento della neutralità climatica e che modifica il regolamento (CE) n. 401/2009 e il regolamento (UE) 2018/1999 ("Normativa europea sul clima"). Bruxelles, 25 giugno 2021, 55 p., https://data.consilium.europa.eu/doc/document/PE-27-2021-INIT/it/pdf

[2]Crippa, M., Guizzardi, D., Muntean, M., Schaaf, E., Solazzo, E., Monforti-Ferrario, F., Olivier, J.G.J., Vignati, E., Fossil CO2 emissions of all world countries - 2020 Report, EUR 30358 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2020, ISBN 978-92-76-21515-8, doi:10.2760/143674 , JRC121460

[3] Fraioli, L. 2021. Cingolani: le tre armi per ridurre la CO2 e salvare l’ambiente. La Repubblica, 25 settembre 2021, pagina 8.

[4] IOC-R. 2021. Integrated Ocean Carbon Research: A Summary of Ocean Carbon Research, and Vision of Coordinated Ocean Carbon Research and Observations for the Next Decade. R. Wanninkhof, C. Sabine and S. Aricò (eds.). Paris, UNESCO. 46 pp. (IOC Technical Series, 158 Rev.) doi:10.25607/h0gj-pq41

[5] Friedlingstein, P., Jones, M. W., O'Sullivan, M., Andrew, R. M., Hauck, J., Peters, G. P. et al. (2019). Global carbon budget 2019. Earth System Science Data 11(4), 1783-1838, doi:10.5194/essd-11-1783-201 https://www.globalcarbonproject.org/

[6] Shutler, J. and A. Watso. 2020. The oceans are absorbing more carbon than previously thought. Guest post in Carbon Brief, 28 Sept. 2020, https://www.carbonbrief.org/guest-post-the-oceans-are-absorbing-more-carbon-than-previously-thought

[7] Watson, A.J., Schuster, U., Shutler, J.D. et al. Revised estimates of ocean-atmosphere CO2 flux are consistent with ocean carbon inventory. Nat Commun 11, 4422 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18203-3

[8] Griscom, B. W., J. Adams, P. W. Ellis, R. A. Houghton, G. Lomax, D. A. Miteva, W. H. Schlesinger, D. Shoch, J. V. Siikamäki, P. Smith, P. Woodbury, C. Zganjar, A. Blackman, J. Campari, R. T. Conant, C. Delgado, P. Elias, T. Gopalakrishna, M. R. Hamsik, M. Herrero, J. Kiesecker, E. Landis, L. Laestadius, S. M. Leavitt, S. Minnemeyer, S. Polasky, P. Potapov, F. E. Putz, J. Sanderman, M. Silvius, E. Wollenberg, J. Fargione. 2017. Natural climate solutions. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114, 11645–11650. https://doi.org/10.1073/pnas.1710465114

[9] Fargione, J.E., S. Bassett, T. Boucher, S.D. Bridgham, R.T. Conant, S.C. Cook-Patton, P.W. Ellis, A. Falcucci, J.W. Fourqurean, T. Gopalakrishna, H. Gu, B. Henderson, M.D. Hurteau, K.D. Kroeger, T. Kroeger, T.J. Lark, S.M. Leavitt, G. Lomax, R.I. McDonald, J.P. Megonigal, D.A. Miteva, C.J. Richardson, J. Sanderman, D. Shoch, S.A. Spawn, J.W. Veldman, C.A. Williams, P.B. Woodbury, C. Zganjar, M. Baranski, P. Elias, R.A. Houghton, E. Landis, E. McGlynn, W.H. Schlesinger, J.V. Siikamaki, A.E. Sutton-Grier, and B.W. Griscom. 2018. Natural climate solutions for the United States. Science Advances. 4(11):eaat1869. https://doi.org/10.1126/sciadv.aat1869

[10] Drever, C.R., S.C. Cook-Patton, F. Akhter, P.H. Badiou, G.L. Chmura, S.J. Davidson, R.L. Desjardins, A. Dyk, J.E. Fargione, M. Fellows, et al. 2021. Natural climate solutions for Canada. Sci. Adv. 7(23):eabd6034. DOI: 10.1126/sciadv.abd6034

[11] GESAMP (2019). “High level review of a wide range of proposed marine geoengineering techniques”.
(Boyd, P.W. and Vivian, C.M.G., eds.). (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UN Environment/
UNDP/ISA Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection).
Rep. Stud. GESAMP No. 98, 144 p. http://www.gesamp.org/publications/high-level-review-of-a-wide-range-of-proposed-marine-geoengineering-techniques

[12] IPCC, 2018: Summary for Policymakers. In: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts
of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways,
in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development,
and efforts to eradicate poverty [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla,
A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis,E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.)]. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/05/SR15_SPM_version_report_LR.pdf

[13] Climeworks. 2021. Climeworks begins operations of Orca, the world’s largest direct air capture and CO₂ storage plant. News, 08.09.2021. https://climeworks.com/news/climeworks-launches-orca

[14] Scriven, G. 2021. Why sourcing climate data is so difficult. The Economist, Off the Charts, 21 Sept. 2021.