Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


lunedì 21 febbraio 2011

Effetto serra e CO2: come NON volevasi dimostrare


Ultimamente, è venuto di moda "dimostrare" che l'effetto serra non esiste. Di solito, i diversamente esperti di scienza lo fanno con elucubrazioni insensate ma, occasionalmente, qualcuno di loro prova a fare degli esperimenti. La foto che vedete qui sopra si trova in fondo a un articolo totalmente delirante di W.R Pratt, che, non vedendo alcun effetto del CO2 sulla temperatura delle bottiglie,  conclude che le sue pseudo-teorie sono corrette. Ma esperimenti mal congegnati daranno sempre risultati sbagliati o non probanti. Non si può dimostrare gran che a proposito del riscaldamento globale planetario con due bottiglie di plastica - si riesce soltanto a dimostrare la tendenza umana a credere a quello che fa piacere credere. Questo vale soprattutto per i contraristi climatici ma anche, a volte, per persone che si qualificano come scienziati seri e che dovrebbero mettere più attenzione in certe cose.


Sul web potrete trovare diversi esperimenti casalinghi che hanno la pretesa di dimostrare l'esistenza (o la non esistenza) dell'effetto serra planetario. E' un campo dove anche i diversamente esperti di scienza, occasionalmente, si sporcano le mani.

Così, potete trovare almeno due esperimenti sul web dove si "dimostra" l'inesistenza del concetto stesso di effetto serra. Uno è quello di W.R Pratt (che vedete nella figura all'inizio). Un altro esperimento simile lo trovate su youtube fatto con due sacchi di plastica. In entrambi, non si vede nessun aumento di temperatura nel recipiente che contiene il CO2 una volta esposto al sole.

Viceversa, ci sono diversi esperimenti dove si vede un aumento di temperatura molto netto della bottiglia con il CO2 una volta che i due recipienti sono esposti alla luce; anche in condizioni molto simili a quelle dei due esperimenti di cui sopra (Uno lo trovate in questo film con una signora che usa termometri digitali e un data logger - vedi più in basso.)

Come mai certe volte si vede un effetto e certe volte no? Bene, mi ci sono grattato sopra un po' la testa e alla fine ho deciso di provare anch'io. Vedete il set-up sperimentale che ho messo insieme nelle foto qui accanto, molto simile a quello dei test che si vedono su internet. Due recipienti di PET, il CO2 generato con il bicarbonato, due lampade da 40 watt e misure fatte con un paio di termocoppie. Ho fatto diverse prove e sono arrivato ad alcune conclusioni interessanti.

La prima è che i contraristi stile Pratt hanno riferito risultati veri - a loro onore! Vale a dire, nelle loro condizioni sperimentali non si può vedere nessun effetto riscaldante dovuto alla CO2 e infatti non lo hanno visto. Questo non vuol dire che l'effetto non c'è, ma che per vederlo l'esperimento va fatto con alcune precauzioni.

Ho trovato che la cosa importante per vedere l'effetto è che ci sia un assorbitore di radiazione che riemette nell'infrarosso. Infatti, se vi ricordate bene, il riscaldamento globale avviene per effetto della riemissione di infrarosso dalla superficie terrestre - ed è questa radiazione che viene trattenuta dal CO2; scaldando l'atmosfera.

Nel mio caso, ho messo un feltro nero in fondo alla bottiglia a fare da riemettitore. Senza feltro, non si riesce a vedere gran che (a conferma dei risultati dei contraristi). Invece, con il feltro si vede abbastanza bene un riscaldamento di un paio di gradi del recipiente dove arriva il CO2. E' un effetto debole, ma abbastanza netto.

A conferma dei risultati che ho visto io, c'è un esperimento pratico che trovate a C. F. Keating, “A simple experiment to demonstrate the effects of greenhouse gases,” Phys. Teach. 45, 376–378, ͑2007͒ (un link qui) dove si usa Coca Cola per generare il CO2 direttamente all'interno della bottiglia. Non ho provato a rifare questo esperimento, ma certamente funziona, altrimenti qualcuno si sarebbe lamentato. Ma qui è la Coca Cola stessa che fa da assorbitore - infatti è di colore scuro.

Ma, allora, come sta che c'è gente che ha visto un effetto del CO2 senza un'assorbitore? (come qui - vedi anche in fondo) Beh, non posso che concludere che sono degli imbrogli. Dalle prove che ho fatto, vedere un effetto significativo in quelle condizioni è impossibile. L'effetto è dovuto, molto probabilmente, al fatto che le due lampade sono mal posizionate. Metterle alla stessa distanza dai recipienti è cosa estremamente critica e anche molto difficile. Pochi millimetri possono falsare tutto l'esperimento - provateci anche voi e ve ne accorgerete. Infatti, se guardate bene il film della signora sembra proprio che una delle due lampade è più vicina al recipiente dell'altra. Non so cosa ne pensate voi, ma la mia impressione è che sia un trucchetto squallido da prestigiatore della domenica.

Tutto spiegato, allora? Sembrerebbe che abbiamo dimostrato che, se facciamo le cose bene, l'effetto del CO2 sulla temperatura si vede e quindi abbiamo "dimostrato" che l'effetto serra radiativo esiste.

Ahimé, no. Le cose non sono così semplici. Wagoner e altri sono andati a fare le pulci a questo esperimento e hanno dimostrato che l'effetto che si vede in questi test è dovuto più a una variazione delle proprietà convettive del gas che alle proprietà radiative. Ovvero, siccome il CO2 è più pesante dell'aria, la convezione è ridotta per cui è questo l'effetto riscaldante principale. Questa conclusione è valida nelle loro condizioni sperimentali (riscaldamento a meno di 30 gradi C e recipiente aperto). Non è detto che lo sia nelle condizioni che ho usato io; ovvero riscaldamento a circa 60 gradi C e recipiente chiuso). Ma, insomma, è chiaro che l'effetto che vediamo è molto più complesso di quanto non sembri e che le due bottiglie hanno ben poca relazione con l'atmosfera terrestre. Non bastano certo a dimostrare che l'effetto serra atmosferico esiste (o non esiste).

Alla fine dei conti, più che altro queste "dimostrazioni" dimostrano la tendenza umana a credere alle cose a cui fa piacere credere. Questo vale soprattutto per i contraristi; che di regola credono soltanto agli esperimenti (sbagliati) che danno ragione alle loro tesi. Ma è possibile imbrogliare anche dalla parte opposta, cercando di dimostrare qualcosa non dimostrabile con la tecnica usata.

Ricordiamoci anche che la fisica dell'atmosfera è basata su prove sperimentali e modelli teorici ben assodati - non certo su test fatti con bottiglie di plastica. E' la stessa cosa per la fisica del sistema solare che non è certo basata su osservazioni fatte su una mela che cade. Per vedere un esperimento ben fatto sulle proprietà radiative del CO2, potete andare a vedere questo film di Ian Stewart.




E, per finire, ecco l'esperimento della signora con il datalogger che, a mio parere, è un imbroglio.

http://www.youtube.com/watch?v=Ge0jhYDcazY&feature=player_embedded

14 commenti:

  1. ma che vadano a studiarsi la fisica, invece di inventarsela come pare a loro. Io non dico di amare la termodinamica o la conoscenza, nè di essere filosofi (filosofia= amore per la sapienza), ma un pò di onestà intellettuale è il minimo per non considerarsi dei cre..ni. Lavoiser si sta rivoltando nella tomba di fronte a queste cagate di esperimenti ed anch'io mi sento veramente indignato. Meno male che il tempo è galantuomo e che sono sicuro che se da domani si abbandonassero in massa autovetture e riscaldamento esagerato l'effetto serra farebbe una bella marcia indietro.

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  2. Il tempo è galantuomo?
    Si abbandonassero in massa autovetture e riscaldamento esagerato l'effetto serra farebbe una bella marcia indietro?
    Il CO2 immesso non torna indietro facilmente.

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  3. C'è un articolo di Sterman E Sweeney esattamente su questo argomento:

    http://jsterman.scripts.mit.edu/On-Line_Publications.html#2007Understanding

    Andare a piedi non farebbe necessariamente tornare indietro la concentrazione di CO2, questo dipende dall'effetto dei "sink" i quali si stanno rapidamente saturando.......

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  4. Esperimenti fatti in casa?
    "Cosa vediamo dipende soprattutto da che cosa stiamo cercando." - John Lubbock

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  5. Bah, un esperimento e' assolutamente NULLO se non metti per iscritto, per filo e per segno, OGNI dettaglio del setup sperimentale e procedurale.
    Questo perche' non e' sufficiente fare UN esperimento: questo deve essere esattamente riproducibile altrove da altre persone seguendo le tue istruzioni scritte.

    E, si aggiunga, se il fenomeno studiato e' reale, deve essere riprodotto nello stesso modo anche secondo setup sperimentali alternativi che rispettino le leggi fisiche assunte.

    I resto e' pura fuffa.

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  6. purtroppo l'articolo di sterman è a pagamento, però le temperature a 7000 m calarono di diversi gradi sul nordamerica, quando anche per solo due gg fu bloccato il traffico aereo civile dopo l'11 settembre 2001. inoltre mi sono accorto che il termometro della mia auto sale subito di 2\3 gradi se da una strada di campagna senza autoveicoli mi immetto in una molto trafficata. Moltiplichiamo quest'effetti per 1000000000 autoveicoli e forse 1000000 aerei e qualcosa verrà fuori.

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  7. Franco Miglietta23 febbraio 2011 08:07

    Non serve fare tante prove. A Rapolano Terme, in Toscana, esiste un luogo dove quasi ogni mattina si può facilmente dimostrare l'effetto serra, in modo del tutto naturale. I dati sono pubblicati qui:

    Paul R. van Gardingen, John Grace, Douglas D. Harkness, Franco Miglietta and Antonio Raschi (1995) Carbon dioxide emissions at an Italian mineral spring: measurements of average CO2 concentration and air temperature.
    Agricultural and Forest Meteorology Volume 73, Issues 1-2, February 1995, Pages 17-27

    Abstract
    Emissions of carbon dioxide from vents at the Bossoleto mineral spring in Central Italy have been calculated to exceed 12 t day−1. This emission leads to enhanced atmospheric concentrations of CO2 over an area of more than 3000 m2. The vent gas is over 99% pure CO2, with a characteristic isotopic signature that is totally depleted in 14C. At night, concentrations at the bottom of the bowl-like depression can increase to levels approaching 75%. In the morning, this high concentration of CO2 is associated with a rapid temperature increase of over 10°C before the CO2 disperses. This site is being used in a number of studie of the response of plant communities to long-term enhanced CO2 concentrations....

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  8. L’argomento è interessante e mi piacerebbe aprire in merito una discussione con l’obiettivo non di far polemica o metterla in difficoltà ma cercare di capire l’effetto serra atmosferico antropogenico perché a me non è chiaro, e penso anche a molti altri.
    Parto da un articolo del Visconti ( con la maiuscola) e cioè “clima: una roulette con molti bari” pubblicato sul corriere della sera,(i bari a cui allude sono quelli dell’IPCC da cui si è dissociato d atempo).
    Non è una peer review ma serve ad introdurre l’argomento. Il prof Visconti afferma che di cosa succede realmente in atmosfera non sappiamo ancora nulla e porta un esempio interessante dice +-: negli esperimenti con le grandi ecosfere ad incrementi di gas climateranti simili a quelli dell’ultimo secolo sulla terra abbiamo riscontrato incrementi di temperature 3 volte superiori.

    Bisogna chiedersi il perché?

    Perché le ecosfere sono serre, e bloccano la convezione ( non la radiazione però) mentre l’atmosfera non è una coperta trasparente a più starti ma è un sistema aperto, che però senza dubbio alcuno rallenta il raffreddamento della terra.

    L’esperimento della bottiglia è sullo stesso piano, il pet non blocca le radiazioni emesse dal CO2, ma blocca la convezione cioè impedisce alle molecole di scemare verso l’alto
    Quindi la mia domanda è sempre la stessa

    Cosa succede in atmosfera alla molecola di CO2 dopo che ha assorbito gli ir della sua banda?

    1° ipotesi: assorbimento remissione cioè la molecola di CO2 assorbe ir e (una volta superato il suo punto di equilibrio ) lo riemette. Questa è l’ipotesi che spiegherebbe l’effetto serra antropogenico, perché malgrado il CO2 sia saturato subito in bassa troposfera gli ir di molecola in molecola arriverebbero in alta troposfera dove per una maggiore rarefazione, ed una minore pressione e temperatura il cO2 non è affatto saturato Ma avviene questo ?

    NO

    La spiegazione sta proprio nel suo esperimento. Se la trasmissione avvenisse per assorbimento-radiazione la bottigia con il cO2 non si scalderebbe perché la radiazione ir uscirebbe dal pet
    Inoltre in bassa troposfera è praticamente impossibile che la molecola di CO2 eccitata perché ha assorbito gli ir della sua banda non si scontri con un'altra molecola trasmettendo quindi il calore che ha assorbito dagli ir per convezione.

    Quindi cosa succede in realtà????

    Resta l'ipotesi assorbimento- convezione e
    l'ipotesi di un sistema misto
    Va da sè che tutto il calore che si trasmette per moto convettivo dal CO2 non crea nessun riscaldamento

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  9. @Costa
    se per una buona volta ti decidessi a leggere un buon libro lo potresti capire da te, ci riescono studenti di scuole liceali, figuriamoci se non lo può fare uno come te.
    Magari puoi partire proprio dal Visconti, ti consiglio un gran bel libro
    didattico (è un po' vecchiotto ed è ormai fuori catalogo, ma lo trovi tranquillamente i biblioteca o nel circuito dei libri usati):
    Guido Visconti, "L'atmosfera", ed. Garzanti, 1989.
    In esso il principio dell'"effetto-atmosfera" è spiegato benissimo (per es. già nell'introduzione, o alle pagg. 209-212...). Per me, all'epoca giovane studente all'ETH di Zurigo, fu di grande aiuto (siamo alla preistoria della divulgazione scientifica di un certo tipo su queste tematiche in italiano) perché era uno dei pochi libri in italiano che spiegavano concetti di fisica dell'atmosfera in modo molto chiaro e semplificato.

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  10. Costa, su questa faccenda dell'effetto serra in bottiglia c'è stata già abbastanza confusione. Adesso ti ci metti anche tu che sei uno specialista nel fare confusione, figuriamoci!

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  11. @ Steph

    di Visconti ho letto "Dove va la terra" del 2006 il capitolo sull'effetto serra ovviamente non evade la mia domanda su come si trasmetta il calore dopo che il CO2 ha assorbito gli ir

    perchè non rispondi Tu?
    per radiazione?
    per convezione?
    sistema misto? e in che %?

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  12. Costa, per favore, desisti. Ma non sei mica veramente un robot entrato in un loop senza fine?

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  13. @ errata corrige

    non è l'articolo di Visconti che parla delle serre addizionate di CO2, mi sono sbagliato,mi scuso ma non trovo più il link all'articolo perchè non l'ho archiviato
    comunque il discorso è sempre valido: nelle serre la T aumenta perchè è bloccata la convezione
    a rigurado segnalo quest'altro esperimento sempre con bottiglia, lo ha ideato un ricercatore del CNR ma le conclusioni sono sbagliate la differenza è l'effetto serra vero e proprio che però non dipende dal blocco della radiazione come affermato dice: la plastica non è trasparente al calore (radiazione termica) invece la plastica lo è eccome

    http://www.progettopervinca.it/?q=node/113

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  14. @Costa
    perché non lo chiedi ad un satellite meteorologico che riceva unicamente nella banda a λ = 15 µm? Visto il R.U.R. che c'è in te, dovrebbe esserti facile chiedere al satellite di scattare foto: guardale e poi giudica da te ;-)

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