Alta Atmosfera

Approfondimento

Aviazione oggi e domani

Non è facile stimare l'impatto che ha l'aviazione sul clima ed è ancora più difficile determinare quale effetto avrà in futuro. Fino a tempi recenti, l’industria dell'aviazione ha avuto un impatto minimo sul sistema climatico ma, poiché si tratta di un settore energetico in forte crescita, si presume che in futuro il trasporto aereo sarà un importante fattore regolatore del clima.

Oltre a questa pagina ti raccomandiamo di leggere l'ACCENT Global Change Magazine -> Edizione No9 Luglio 2006. Probabilmente nel 2009 si potrà scrive una pagina completamente nuova su questo argomento. In questo momento (autunno 2008) riassumiamo qui i risultati più recenti attualmente disponibili.
 

Aviazione oggi - grandi incertezze 

I dati del rapporto IPCC del 1999sull'aviazione sono oggigiorno piuttosto obsoleti, in quanto si riferiscono a quella che era la situazione fino al 1995. Tuttavia, al momento attuale è quanto di meglio abbiamo a disposizione. Al momento non siamo sicuri di come evolverà in futuro l'utilizzo degli aeroplani. Dal 1993 al 2000, nell'Unione Europea il numero di passeggeri è aumentato di circa il 10% ogni anno. Tuttavia, negli ultimissimi anni, dopo l'attacco terroristico a New York l'11 Settembre del 2001, e in seguito al virus SARS e alla guerra in Iraq, il tasso di aumento del numero di passeggeri ha subito una battuta di arresto.

Nel 2002, i ricavi globali del traffico passeggeri sono diminuiti del 4%, e quelli del traffico merci dell’8% circa. Contemporaneamente, l'Europa ha assistito ad un rapido aumento di voli a basso costo,mercato questo per il quale ci si attendeun ulteriore aumento. Nei prossimi 20 anni si prevede che globalmente il numero di passeggeri crescerà del 5% ogni anno.

Previsione dell'aviazione

In molte pubblicazioni il traffico aereo è misurato in ricavo per passeggero per chilometro (RPK = numero di passeggeri moltiplicato per la distanza volata dai passeggeri ogni anno). Questo numero è cresciuto del 360% dal 1970 (551 miliardi) al 1995 (2.537 miliardi). Le stime per il futuro variano.

Per il 2015 alcune previsione ipotizzano un valore RPK di 5.700 miliardi, per il 2050 l’ oscillazione potrebbe andare da 14.000 a 23.000 miliardi (previsioni ICAO / EDF per una crescita economica media). Stimando una popolazione mondiale di circa 10 miliardi nel 2050 questo significa che mediamente ogni cittadino della Terra percorrerà in aeroplano da 1.400 a 2.300 chilometri per anno.

Oggigiorno l'aviazione è responsabile di circa il 2% di tutte le emissioni di anidride carbonica derivanti da fonti antropiche. Nel 1992 il suo contributo alla forzatura radiativa é stato stimato essere pari al 3,5%. Non è molto. Ma se il valore RPK attuale si moltiplicherà nei prossimi decenni, il traffico aereo diventerà un fattore sempre più importante, arrivando, nel 2050, a contribuire per il 10%, o anche di più, al riscaldamento globale indotto dall'uomo.

L'impatto sul clima:

Gli aeroplani emettono gas e particelle direttamente nell'alta troposfera e nella bassa stratosfera. Alterano la concentrazione dei gas serra atmosferici, inclusi l'anidride carbonica (CO₂), l'ozono (O₃) e il metano (CH₄). Innescano anche la formazione di scie di condensazione e potrebbero aumentare la nuvolosità data da cirri. Tutti questi fattori contribuiscono ai cambiamenti climatici.

I processi in fase gassosa

Così come la maggior parte degli altri processi che comportano consumo di energia, i motori degli aeroplani consumano combustibili fossili e producono perciò CO₂ (circa il 2% di tutta la CO₂ antropogenica). Inoltre, i motori dei jet producono anche ossidi di azoto. Questi ultimi hanno due importanti impatti sull'alta atmosfera: formano l'ozono e favoriscono la distruzionedel metano.

Poiché l'emivita dell'ozono è breve, la formazione dell'ozono è un processo su scala locale e limitato nel tempo. Nel 1992 i livelli di ozono erano circa il 6% più alti nei corridoi di volo rispetto alle zone senza traffico aereo. Nel 2050, i livelli di ozono potrebbero essere il 12% più alti. La deplezione del metano (circa il 2% in meno nel 1992, e il 5% in meno previsti per il 2050) è invece diffusa uniformemente intorno al globo. Sia l'ozono che il metano sono gas serra e, su scala globale, gli effetti sul riscaldamento globale opposti dovuti all'aumento dell'ozono ed alla distruzione del metano si annullano a vicenda. Tuttavia, su scala locale, il riscaldamento dovuto alla formazione di ozono nei corridoi aerei (che si trovano soprattutto nell'emisfero nord), è maggiore del raffreddamento globale causato dalla deplezione del metano.

Vapore acqueo, scie di condensazione e cirri.

Gli aeroplani emettono i gas di scarico in una regione fredda dell'atmosfera, vicino alla tropopausa tra la troposfera e la stratosfera. Poiché l'aria fredda non può contenere molto vapore acqueo, il vapore acqueo emesso dagli aeroplani si condensa facilmente per formare nuvole molto strette note come scie di condensazione. Queste sono simili alle nuvole di ghiaccio e possono crescere fino a formare cirri. Queste lunghe nuvole strette arrivano a coprire il 5% del cielo nei corridoi aerei sopra l'Europa e gli USA. Globalmente, si stima che le scie di condensazione coprano lo 0,1% del cielo e si prevede che entro il 2050 questo valore aumenterà fino allo 0,5%. Se le scie di condensazione si sviluppano in cirri hanno un effetto serra - lasciano passare la radiazione solare in entrata nell'atmosfera terrestre ma assorbono la radiazione infrarossa proveniente dalla Terra. Le emissioni di fuliggine e di solfati potrebbero provocare ulteriore condensazione di cirri che andrebbero ad aggiungersi a questo effetto. 

Livello di comprensione

Il diagramma seguente mostra i diversi modi in cui l'aviazione contribuisce alla forzatura radiativa (che è la misura del riscaldamento globale). La comprensione scientifica di questi impatti va da limitata a buona, a seconda dell'impatto. Dal diagramma appare ovvio che le stime dell'impatto del traffico aereo sul clima hanno ancora un alto livello di incertezza e che perciò anche le previsioni circa l'impatto futuro dell'aviazione sul nostro clima sono molto dubbie. 

Nel 2005 un gruppo di scienziati ha pubblicato una stima delle conseguenze dell'aviazione. In questo studio l'impatto delle scie di condensazione è stato stimato essere chiaramente più basso, pertanto il contributo dell'aviazione all'effetto serra nel 2000 è stato probabilmente leggermente più basso di quanto ci saremmo aspettati estrapolando i dati del 1992. Tuttavia, l'impatto dei cirri non è ancora sufficientemente conosciuto.
 

8.  Stima della forzatura radiativa dell'aviazione per l'anno 2000. Fonte: Sausen et al., 2005

Trasporto aereo supersonico

Ad altitudini più elevate, le emissioni di ossidi di azoto causano una deplezione dello strato di ozono stratosferico. Questa è una delle ragioni per cui il trasporto aereo di passeggeri con aerei supersonici non è mai stato veramente sviluppato. Le emissioni che avvengono direttamente nella stratosfera si diffondono in tutto il globo e non se ne conoscono le conseguenze sul sistema atmosferico e sullo strato dell'ozono. Il Concorde, che ha fatto il suo volo inaugurale nel 1969 e che volava alla quota di 18 km in stratosfera, è stato l'unico jet per passeggeri supersonico commerciale usato regolarmente. Ha fatto il suo ultimo volo nel 2003.

A proposito di questa pagina:

autore: Dr. Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany
revisione scientifica: Dr. Didier Hauglustaine, LSCE Gif-sur-Yvette, France - 2004-02-18
revisione didattica: Michael Seesing - Uni Duisburg, Germany - 2003-08-07
ultima pubblicazione: 2004-04-20