Global warming e inquinamento. Ma cosa sono esattamente gli aerosol?

Art Sedlacek, uno scienziato dell’atmosfera del Brookhaven National Laboratory, la struttura di ricerca sotto il controllo del Dipartimento USA dell’Energia, ha eseguito uno studio approfondito degli aerosol, le minuscole particelle che vengono emesse sia da fonti antropiche – quali fabbriche, incendi boschivi, gas di scarico delle automobili – sia da fonti naturali.

Per osservare queste particelle e comprenderne il potenziale impatto sul clima, sono stati impiegati aerei, attrezzati con apparecchiature ad alta tecnologia, che sono giunti in contatto, attraversandoli fisicamente, con i pennacchi di fumo che si levano spesso sopra foreste incendiate per lo sfruttamento agricolo dei campi e sull’oceano, visitando anche le stazioni di rilevamento un po’ in tutto il mondo.

La ripresa di Sedlacek da un aereo mostra la nuvola massiccia che circonda il lungo pennacchio provocato da un vasto incendio boschivo nello Stato di Washington (crediti: Pacific Northwest National Laboratory)

La comprensione degli scienziati – per non parlare di quella del grande pubblico – sul ruolo giocato da queste particelle nel bilancio energetico della Terra, è ancora lontana dall’essere ben chiara.

Per alcuni, il termine aerosol è ristretto soltanto al propellente degli spruzzi gassosi, del tipo delle particelle nebulizzate dalle bombolette di lacca o di vernice d’uso comune.

Gli studiosi del settore definiscono più propriamente ‘aerosol’ una sospensione atmosferica di particelle, emesse sia da fonti antropiche che da fonti naturali.

Sedlacek spiega come si possano formare gli aerosol in natura; ad esempio, quando i pini rilasciano una sostanza chimica, l’alfa-pinene, un olio che si condensa in particelle simulanti una sorta di nebbia, come accade sulle Smoky Mountains, le montagne che prendono il nome proprio da questo fenomeno.

Altri tipi di particelle vengono prodotte, invece, durante la combustione o altri processi industriali dalle fabbriche o dai motori delle auto, o dalla biomassa (alberi e cespugli) durante la deforestazione a scopo agricolo, o da fuochi accesi all’aperto per cuocere alimenti.

L’obiettivo di Sedlacek è capire l’impatto degli aerosol sul sistema climatico della Terra.

“I gas serra, come l’anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto, hanno un grande effetto sul clima, perché intrappolano il calore e riscaldano il pianeta”, afferma Sedlacek. “Tuttavia, rivedendo le stime sulla quantità di riscaldamento che dovremmo avere ad opera di questi gas in atmosfera, troviamo in realtà che l’effetto è minore di quanto ci si aspetta. Il riscaldamento dovrebbe essere maggiore, per cui dobbiamo ipotizzare che subentri qualche altro fattore a mitigare gli effetti riscaldanti di questi gas”.

Gli studiosi ritengono che si debba prendere in considerazione l’energia radiante del Sole in arrivo sulla Terra e l’interazione tra questa e gli aerosol.

La maggior parte degli aerosol in atmosfera diffonde la luce del Sole e quindi una parte di energia solare verso lo spazio, esercitando così un’azione di raffreddamento sul clima della Terra.

Altre particelle di aerosol, chiamate carbone nero e carbone bruno, originate tipicamente da incendi, processi industriale e dagli scarichi delle auto, possono portare, paradossalmente, a due effetti contrapposti, ma di cui è necessario tener conto: dispersione e assorbimento della luce solare.

A seconda della portata di questi due processi, queste particelle carboniche possono esercitare quindi un’azione di riscaldamento oppure di raffreddamento della nostra atmosfera.

E’ risaputo che, indossando un abito di colore scuro in una giornata di sole, si avverte maggiormente il caldo, perché il colore scuro assorbe la luce.

Con le particelle di aerosol, che sono talvolta riflettenti, talaltra assorbenti, diventa difficile quantificare l’effetto netto sull’andamento climatico.

Un altro ruolo essenziale degli aerosol nel sistema climatico è la loro capacità di formare le nuvole.

La formazione delle gocce nelle nubi si ha quando l’acqua si condensa sulle particelle di aerosol, spiega Erie Lewis, un collega di Sedlacek. Quando le nubi sono in quantità eccessiva, possono esercitare sia un riscaldamento che un raffreddamento del clima.

“Le nuvole funzionano in modo diverso dai gas serra nell’atmosfera”, dice Lewis. “Se nell’aria c’è più anidride carbonica, il calore emesso dalla Terra viene bloccato, intrappolato e il pianeta si riscalda. Ma non finisce qui; le nuvole non si limitano a questo. Assorbono, infatti, parte del calore emesso dalla Terra e diffondono la luce solare in arrivo, riflettendola nello spazio e conseguentemente raffreddando il pianeta. Siamo di fronte a due effetti contrastanti”.

Come succede con gli aerosol carbonici descritti prima.

Si può osservare quindi che gli effetti delle nubi e degli aerosol sul sistema climatico compensa in parte il riscaldamento dai gas serra.

E questo è il motivo per cui il riscaldamento globale – come sopra anticipato – non risulta poi così forte come ci si aspetterebbe dai livelli dei gas serra.