A chi non lo sapesse scientificamente, potrebbe sembrare un'idea frivola: che quelle nuvole leggere e sottili che si trascinano dietro gli aerei a reazione ad altitudini così elevate potrebbero contribuire al cambiamento climatico. Ma lo fanno.
Gli scienziati amano misurare le cose e quando hanno misurato queste scie, che è l'abbreviazione di scie di condensazione, hanno trovato cattive notizie. Sebbene sembrino belli ed effimeri in una giornata estiva, danno un pugno oversize quando si tratta del loro effetto riscaldante.
Un nuovo studio dell'Istituto tedesco di fisica dell'atmosfera ha esaminato i cirri che si formano quando l'umidità nello scarico del motore a reazione si congela in cristalli di ghiaccio. Hanno scoperto che queste nuvole, che a volte possono persistere per ore, spiegano il riscaldamento climatico più del carbonio nello scarico. L'effetto è chiamato Contrail Cirrus Radiative Forcing.
Lo studio si chiama “ Forzante radiativo dei cirri di scia per il futuro traffico aereo ” e gli autori sono Lisa Bock e Ulrike Burkhardt. Lo studio è stato pubblicato il 27 giugno in Chimica e fisica dell'atmosfera , una rivista dell'Unione europea di geoscienze. Si è concentrato sulla crescita prevista dei viaggi aerei tra il 2006 e il 2050. Dicono che il forcing radiativo dei cirri delle scie (di seguito chiamato CCRF) dovrebbe aumentare di un fattore tre entro il 2050.
Lo scarico del motore a reazione contiene vapore acqueo, insieme ad altre sostanze, tra cui anidride carbonica, ossido di zolfo, ossido di azoto e carburante incombusto. Contiene inoltre particelle metalliche e particelle di fuliggine, che fungono da nuclei di condensazione per il vapore acqueo.
Quando il vapore acqueo fuoriesce dallo scarico del motore a reazione, si raffredda rapidamente in alta quota. Quindi si condensa in particelle di fuliggine come cristalli di ghiaccio e forma le scie di condensazione che tutti conosciamo. In gergo scientifico questi sentieri si chiamano scie di cirri . Sebbene inizialmente si formino come strisce rivelatrici, alla fine assumono forme più simili a nuvole.
Cirri sopra Poznan, Polonia. Gli scarichi dei motori a reazione creano i propri cirri ad alta quota che intrappolano il calore nell'atmosfera. Immagine: Radomil, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
Queste nubi possono persistere per ore e possono contribuire al riscaldamento più di quanto non faccia l'anidride carbonica nello scarico. UN studio 2011 , da uno degli stessi scienziati dietro questo studio, ha mostrato che questi cirri possono avere un effetto di riscaldamento maggiore delle emissioni di carbonio. Questo è a causa di forzante radiativo .
Il forzante radiativo è la differenza tra la luce solare assorbita dalla Terra e la quantità irradiata nello spazio. In questo caso, si tratta di forzante radiativo positivo, il che significa che questi cirri di scie stanno intrappolando più calore nell'atmosfera.
Questa è una cosa difficile da studiare, perché ci possono essere così tante variabili. L'effetto del CCRF può variare a diverse latitudini e in diverse regioni. Progettare nel futuro è impegnativo perché gli aerei saranno probabilmente più efficienti dal punto di vista del consumo di carburante, potrebbero essere sviluppati combustibili più puliti con meno fuliggine e lo stato del clima stesso nei decenni futuri altererà l'effetto del CCRF.
Ma questo è ancora uno studio importante.
'... l'aumento del traffico aereo è l'effetto dominante che causa in futuro un maggiore forzante radiativo dei cirri delle scie di condensazione globale'.
Dall'articolo “Contrail cirrus radiative forcing for future air traffic.
Uno dei motivi per cui i due scienziati si stanno concentrando su questo problema è che ci sono opportunità per mitigare l'effetto del CCRF. Secondo loro, ottenere una riduzione del 50% della fuliggine di scarico potrebbe ridurre l'effetto del CCRF del 15%.
Quando una maggiore efficienza del carburante è dannosa
Anche l'efficienza del carburante può fare la differenza, anche se non nel modo in cui ci aspetteremmo. Secondo l'Organizzazione internazionale dell'aviazione civile (ICAO), l'efficienza del carburante dovrebbe migliorare del 2% all'anno fino al 2050. Ma secondo un studio del 2000 , motori a reazione più efficienti in termini di consumo di carburante aumenteranno effettivamente la formazione di cirri di condensazione. Questo perché la forma e le dimensioni delle stesse particelle di ghiaccio influenzano il CCRF e il carburante più efficiente modifica entrambi questi parametri. Accidenti.
Questo è uno studio molto dettagliato. Gli autori si sono impegnati molto per produrre un modello utile, tenendo conto di tutte le variabili che modelleranno l'effetto del CCRF in futuro. Il tipo e la forma delle particelle di ghiaccio, l'altitudine, la forma e la profondità ottica delle nuvole cambiano tutti l'effetto di riscaldamento delle nuvole di condensa. È una cosa difficile da modellare.
I cirri non sono solo un fenomeno terrestre. I cirri nell'atmosfera marziana potrebbero aver contribuito a mantenere Marte abbastanza caldo da consentire all'acqua liquida di scolpire la superficie marziana. Immagine: Mars Exploration Rover Mission, Cornell, JPL, NASA
L'effetto del CCRF è diverso nelle diverse regioni del mondo e il traffico aereo stesso non crescerà nella stessa misura in ciascuna regione del mondo. È una questione complicata. Ma a prescindere, CCRF è qualcosa che deve essere compreso se abbiamo intenzione di affrontare il cambiamento climatico.
Questo studio si basa su un ampio corpus di studi precedenti di altri scienziati in tutto il mondo. Sebbene la modellazione vari da studio a studio, tutto punta alla stessa cosa: più traffico aereo significa più riscaldamento. Come affermano i due scienziati nel loro articolo: 'Tuttavia, tutti gli studi concordano sul fatto che l'aumento del traffico aereo è l'effetto dominante che causa in futuro un maggiore forzante radiativo dei cirri delle scie di condensazione globale'.
A studio 2016 ha suggerito che il cambiamento climatico stesso significherà meno CCRF in futuro. Ma se questo ti fa sentire speranzoso, parcheggia la tua speranza. Secondo questo studio, '... i cambiamenti nel forcing radiativo dei cirri delle scie dovute al previsto aumento del traffico aereo superano di gran lunga qualsiasi effetto di smorzamento che potrebbe avere un cambiamento climatico'.
Se hai una lista dei desideri che contiene viaggi in località remote, potresti volerci riconsiderare. Viaggiare è bello e ci fa sentire vivi. Soprattutto per i giovani delle parti ricche del mondo, è un rito di passaggio. Ma se questo studio è accurato, ed è certamente dettagliato e ben studiato, allora siamo diretti verso un mondo in cui il viaggio aereo non vale la pena.
E nemmeno i motori a reazione più efficienti dal punto di vista del consumo di carburante possono risolverlo.
Fonti:
- Documento di ricerca: Forzante radiativo dei cirri di scia per il futuro traffico aereo
- Documento di ricerca: Forzatura radiativa simulata dell'aviazione 2050 da scie di condensa e aerosol
- Documento di ricerca: Sulla transizione delle scie nei cirri
- Documento di ricerca: Sviluppo futuro della copertura della scia di condensa, profondità ottica e forzante radiativo: impatti dell'aumento del traffico aereo e dei cambiamenti climatici
- Scientifico americano: Perché i jet lasciano una scia bianca nel cielo?
- Documento di ricerca: Forzante radiativo globale da scia di cirri