Global Change

Global Change

L'espressione in lingua inglese global change (cambiamento globale, modificazione mondiale) è entrata in uso anche in italiano per indicare i cambiamenti che si hanno nei differenti ecosistemi terrestri in conseguenza sia dei cambiamenti climatici sia dell'interazione fra tutti i sottosistemi fisici, chimici e biologici in cui si può schematizzare una suddivisione del pianeta Terra nella visione attuale di sistemica complessa. La locuzione assunse un significato ufficiale quando fu introdotta nella legislatura dal Parlamento degli Stati Uniti, con una legge del 1990 (Global change research act) che definì il g. c. come: "i cambiamenti nell'ambiente dell'intero pianeta inclusi le alterazioni climatiche, la produttività agricola, gli oceani e le risorse idriche in genere, la chimica dell'atmosfera e gli ecosistemi che possono alterare la capacità della Terra di sostenere la vita".

Ponendo maggiore e significativa importanza alle alterazioni che subisce l'ambiente nel suo insieme per effetto delle variazioni sia dei singoli sottosistemi sia complessivamente, all'espressione g. c. si va via via sostituendo quella di global environmental change (cambiamento ambientale globale, mutamento mondiale dell'ambiente). Non si deve però incorrere nell'errore di considerare che il g. c. e il cambiamento ambientale globale siano causati soltanto da azione umana, venendo essi meno qualora cessasse tale azione. La trasformazione degli ecosistemi si è sempre avuta in quanto tutta la Terra è in continuo divenire da molto prima che l'uomo avesse su di essa capacità di modifica così marcata come appare agli inizi del Duemila. Al riguardo una grande incognita è rappresentata dal carattere di irreversibilità di alcuni fenomeni che solo da pochi anni incontrano l'interesse della ricerca Ma spesso i ricercatori agiscono settorialmente per discipline a prima vista separate, nelle indagini e nella valutazione dei risultati, che a un esame più attento potrebbero risultare legate tra loro più di quanto non si sappia.

La Terra viene schematizzata come sistema complesso in cui si possono individuare sottosistemi tra loro concettualmente distinti ma fortemente interagenti. La visione analitica porta a suddividere un sistema complesso in sottosistemi quasi indipendenti che scambiano tra loro energia; questa è soltanto una semplificazione umana in quanto la realtà naturale non suddivide mai così drasticamente le sue componenti.

Il concetto di g. c. prese corpo tra gli scienziati alla fine degli anni Ottanta del 20° sec. quando le misurazioni dei parametri caratteristici degli eventi meteorologici, effettuate in sequenza, iniziarono a discostarsi significativamente dalle serie di osservazioni raccolte negli anni precedenti e costituenti la base di valutazione e definizione del clima dei singoli luoghi per le varie stagioni. L'osservazione del cambiamento climatico divenne così evidente da far riflettere sulle conseguenze che si sarebbero avute in tutti i sistemi fisici e biologici dipendenti e interagenti con il clima in un processo continuo di causa ed effetto, con azioni e retroazioni tra le varie parti in mutua interazione. Fu allora che si iniziò a considerare il clima mondiale non più soltanto come una manifestazione a lungo termine delle caratteristiche fisiche soltanto dell'atmosfera. Il clima nella visione attuale è sia una delle cause del g. c. sia una delle sue conseguenze. A un esame sistemico la Terra può essere suddivisa, nella parte superficiale, nelle cosiddette -sfere atmosfera, idrosfera, litosfera e biosfera. Quest'ultima è opportuno suddividerla a sua volta in biosfera con soltanto piante e animali (fitosfera, zoosfera) e antroposfera, in modo da poter esaminare separatamente le attività umane che divengono sempre più preponderanti come causa delle alterazioni ambientali. Alla coscienza dell'importanza del g. c. si accompagna la ricerca di uno strumento di supporto alle decisioni politiche ed economiche, nazionali e internazionali, per un indirizzo dello sviluppo che sia sostenibile efficacemente. Risulta di primaria importanza l'obiettivo di aumentare le conoscenze sulle conseguenze possibili dei cambiamenti naturali e antropogenici nell'ambiente terrestre inteso nella sua globalità per monitorare, comprendere e cercare di predire e gestire con affidabilità scientifica tale cambiamento planetario. Affrontare il g. c. diviene una sfida cui l'umanità non può sottrarsi per le conseguenze che si potranno avere sulle condizioni di vivibilità di aree del pianeta sempre più ampie destinate a divenire inospitali così come accadde alla fine dell'ultima glaciazione (periodo Wurmiano) circa 10.000 anni fa, quando l'area ora occupata dal deserto del Sahara era una regione fertile che beneficiava di piogge regolari. Le acque meteoriche che precipitarono allora sono oggi sfruttate in grande quantità soprattutto dalla Libia e dai Paesi sahariani attraverso pozzi e acquedotti che si estendono per migliaia di chilometri nel deserto. Questa è una riserva idrica non rinnovabile destinata a esaurirsi.

Benché si sia cercato di suddividere il sistema Terra in sottosistemi fisicamente distinti e interattivi tra loro, ciascuno di essi è a sua volta un sistema estremamente complesso con una propria continua evoluzione che non avviene isolatamente ma attraverso la mutua interazione con le altre -sfere. Da questa complessità della Natura emerge l'estrema difficoltà di esaminare l'evoluzione di ognuno dei sottosistemi in correlazione con gli altri sistemi interagenti. Di conseguenza è ancora più arduo predire l'evoluzione del g. c. in modo affidabile per tempi lunghi non meno di un decennio. Il parametro fisico di maggiore importanza utilizzato per misurare le interazioni fra i sottosistemi della Terra è l'energia scambiata fra le parti nelle diverse forme.

L'atmosfera è composta di gas e riceve energia per conduzione, convezione, irraggiamento, solare e terrestre, calore latente di transizione di fase principalmente dall'acqua presente sotto forma di vapore, di liquido e di solido. Per la sua natura gassosa l'atmosfera è stata la prima a evidenziare il g. c. attraverso la mutazione climatica manifestatasi con il succedersi sempre più frequente di eventi meteorologici che in precedenza erano stati considerati rari ed eccezionali. La composizione chimica dell'atmosfera per effetto dell'immissione di prodotti di combustione subisce anch'essa una modifica che porta a diverse reazioni tra le sue componenti; queste possono alterare il clima e quindi essere elementi attivi per il g. c., come per es. i clorofuoro carburi capaci di accentuare il buco dell'ozono stratosferico aumentando la quantità di radiazione solare ultravioletta che giunge sulla superficie terrestre con riflessi sulla vegetazione e forse anche sulla fauna.

L'idrosfera con gli oceani, i laghi, i ghiacciai e anche l'acqua dell'atmosfera, subisce il g. c. sia attraverso la riduzione sempre più evidente delle masse solide dei ghiacci sia attraverso la mutazione delle correnti oceaniche. La riduzione dei ghiacciai continentali si mostra con sempre maggiore evidenza. La prima conseguenza è la variazione delle condizioni microclimatiche dei luoghi con quasi immediata risposta da parte delle specie vegetali che estendono il loro habitat verso quote sempre maggiori (per es. nelle regioni alpine il livello superiore delle foreste di latifoglie sale sino a penetrare il dominio delle foreste di conifere).

I grandi serbatoi d'acqua allo stato solido sono le due calotte polari e il ghiacciaio che ricopre la Groenlandia. Durante la passata glaciazione il volume dei ghiacci che ricopriva sia le terre emerse sia parte degli oceani aveva assorbito una quantità d'acqua marina tale da far scendere il livello dei mari del pianeta di circa 60 m, liberando così ampi territori costieri e congiungendo quelle che ora sono isole ciascuna al proprio continente. Il processo di g. c. che si sta osservando sembra andare nella direzione opposta con la fusione dei ghiacci e quindi con un conseguente aumento del livello dei mari. Poiché le coste con elevazione di pochi metri sul mare sono estese e intensamente abitate una prima grave conseguenza ambientale legata all'aumento del livello delle acque sarà la migrazione delle popolazioni costiere verso regioni più elevate con la necessità di cambiamenti di esigenze di vita. A causa di una modellazione non sufficientemente sviluppata, risulta essere ancora di difficile comprensione la valutazione degli effetti delle variazioni che subiranno le correnti oceaniche in corrispondenza del lungo e copioso rilascio di acque dolci e fredde conseguente alla fusione dei ghiacci polari. Un primo e ancora semplice modello della corrente del Golfo, la corrente che mitiga il clima delle regioni europee affacciate sull'Oceano Atlantico, mostra un probabile forte indebolimento del flusso oceanico dal Golfo del Messico sino alla Gran Bretagna. Tale variazione delle correnti marine renderebbe molto inospitali intere regioni. Nel passato storico in Inghilterra era coltivata la vite, pianta mediterranea, a significare che l'effetto termico della corrente oceanica trasferiva energia sufficiente a mantenere la temperatura dell'aria e quindi del suolo a valori favorevoli a piante che oggi non allignano più nel medesimo territorio.

Per quanto riguarda la biosfera, con le tre componenti vegetale, animale e umana, nella valutazione del g. c., in particolare degli effetti su zoosfera e fitosfera, si può parlare di azione induttiva dell'antroposfera come l'insieme delle attività umane che abbiano un impatto sul sistema Terra in modo globale. La consapevolezza dell'importanza del g. c. ha portato i governi di quasi tutti i paesi a prendere iniziative inizialmente volte a conoscere le entità del cambiamento, allo scopo di cercare di porvi rimedio o comunque di adattare le attività in modo da risentire in misura minore dei cambiamenti comunque conseguenti. A tale scopo si citano le attività delle varie agenzie delle scienze del sistema Terra e della gestione dell'ambiente in particolare quelle specialistiche dell'ONU, della FAO per gli aspetti riguardanti la produzione alimentare e dell'OMM (Organizzazione Meteorologica Mondiale) per la sorveglianza del clima. Con il progetto internazionale GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) si vogliono raccogliere tutti i dati di osservazione del pianeta rilevati sia dalla superficie sia soprattutto dai satelliti allo scopo di cercare di misurare analiticamente il g. c. affinché le susseguenti decisioni politiche siano prese in forma più generale di quelle suggerite dall'Intergovernamental Panel on Climate Change (IPCC) che si occupa soltanto del clima. Predire le tendenze future minimizzando gli impatti ambientali è di particolare importanza specialmente riguardo problematiche quali la disponibilità idrica, l'alterazione dei cicli del carbonio e dell'azoto, l'inquinamento dell'aria, delle terre, e delle acque, la biodiversità, la tutela della copertura vegetale del suolo e dei suoli in genere.