"Hey, non è un problema. Sono stata calda nel passato"
"Siete voi umani che vi dovrete trovare un altro pianeta."
Gli ambientalisti sono talvolta definiti "adoratori di Gaia", un termine che si suppone sia un insulto. È un po 'strano perché la maggior parte delle persone su questo pianeta adora apertamente entità inesistenti e che normalmente non le rende bersaglio di insulti. Forse è perché c'è una differenza importante: Gaia esiste.
Ma chi o cosa è Gaia, esattamente? Il nome appartiene a un'antica dea, ma la versione moderna è qualcosa di diverso. Come probabilmente sapete, il termine è stato proposto per la prima volta da James Lovelock nel 1972 e co-sviluppato con Lynn Margulis. Come accade per molte idee innovative, è stato il risultato di una semplice osservazione: se l'intensità radiativa del Sole aumenta gradualmente nel corso degli eoni, come mai la temperatura della superficie terrestre è rimasta entro i limiti necessari per mantenere viva la biosfera? Deve esserci qualcosa che lo mantiene così. Lovelock ha proposto che il meccanismo fosse basato sulla regolazione della concentrazione di gas a effetto serra, principalmente CO2.
Chiaramente, questa idea è al centro dell'attuale dibattito sui cambiamenti climatici: si occupa dei meccanismi interni che rendono il clima della Terra quello che è e che cosa potrebbe diventare in futuro. Quindi, Gaia è potente ma non c'è ragione di pensare che sia benevola e misericordiosa, e nemmeno una Dea: potremmo dire che Lei è colei che è. Ma esiste davvero?
Non tutti sono d'accordo su questo punto. Il concetto viene spesso definito "ipotesi di Gaia" e interi libri sono stati scritti per dimostrare che non esiste un meccanismo di controllo della temperatura terrestre. In effetti, all'inizio, l'idea era per lo più qualitativa e non provata. Lovelock propose un modello intelligente chiamato "Daisyworld" che mostrava come una semplice biosfera potesse controllare la temperatura di un pianeta. Ma la biosfera terrestre non è solo fatta di margherite e qualcosa di più di questo era necessario. Ma nel tempo si sono accumulate prove per dimostrare che Gaia è molto più di un'ipotesi qualitativa (o un oggetto di adorazione da parte di persone che credono in esseri inesistenti).
Vediamo alcuni dati da un articolo del 2017 di Foster, Royer e Lunt che possono essere visti come prova dell'esistenza di Gaia anche se non menzionano mai il termine. Non si tratta di nuove scoperte, ma utilizza i dati disponibili per vedere come la concentrazione di CO2 e l'irradiazione solare variavano negli ultimi 400 milioni di anni, la maggior parte dell'eone che chiamiamo "Fanerozoico". L'articolo è abbastanza tecnico, ma scritto in modo molto chiaro. Si fa leggere anche da chi non è uno specialista in fisica dell'atmosfera. Ecco i risultati principali:
La figura in alto (a) mostra la forzante media dovuta al biossido di carbonio, CO2 (linea rossa), rispetto alla forzatura solare (linea gialla). "Forzante" indica l'effetto termico sulla Terra espresso come potenza per metro quadrato (W/m2). Si chiama forzante perché è un cambiamento di una condizione precedente. Una forzante positiva riscalda la Terra, una forzante negativa la raffredda. I valori dell'ordine di alcuni W/m2 possono sembrare piccoli, ma possono cambiare la temperatura della Terra di alcuni gradi C. Il risultato sorprendente mostrato nella figura è come le due forzanti, sole e CO2, si bilanciano quasi esattamente. Potete vederlo nel pannello inferiore della figura: la forzante netta è la linea rossa: è quasi zero. Questo è davvero impressionante. Supponendo un fattore di sensibilità di 0,3, è possibile calcolare che la forzante solare, da sola, avrebbe dovuto aumentare la temperatura media della Terra di circa 2-3 C (quasi 5 F) per 400 milioni di anni. L'aumento sarebbe stato considerevolmente maggiore prendendo in considerazione effetti di "feedback" come il vapore acqueo. Ma non vediamo questo aumento, per niente. Ecco alcuni dati recenti di Mills et al.
Quindi, i dati sono chiari: la crescente irradiazione solare sulla storia geologica della Terra è stata compensata principalmente da una diminuzione della concentrazione di CO2. Naturalmente, ci sono altri fattori che influenzano il clima: altri gas serra, cambiamenti di albedo, correnti oceaniche, nuvole, particolato atmosferico, oscillazioni orbitali e assiali. Ma sembrano giocare un ruolo minore nella scala temporale di un eone. E' possibile che questa compensazione quasi perfetta si sia verificata per caso? Certo, a volte le cose accadono per caso, ma la stessa cosa può continuare a succedere per caso per 400 milioni di anni?
Qualcuno ha detto "Gaia"? Sorridete! La signora è proprio di fronte a voi. Lei esiste e siamo fortunati che lei è ciò che è. Altrimenti, la biosfera sarebbe morta molto tempo fa, bruciata o congelata.
Ma quale meccanismo fa diminuire la concentrazione di CO2 con l'aumentare dell'irradiazione solare? E dove va a finire il CO2 rimosso? Lovelock aveva proposto che fosse proprio la biosfera a fare il lavoro, ora sembra che abbiamo bisogno di un accoppiamento stretto tra biosfera e geosfera per ottenere l'effetto che vediamo. In parte, il CO2 viene rimosso dall'atmosfera mediante fotosintesi e quindi trasformato nella sostanza inerte chiamata "kerogene" (il precursore dei combustibili fossili), quindi sepolta nella crosta. In parte, il CO2 reagisce con i silicati nella crosta formando carbonati solidi. È una lunga storia e non tutto è noto, ma le cose iniziano a dare un senso. Lovelock aveva ragione.
Ora, gli eventi che si verificano nel corso di centinaia di milioni di anni sono rilevanti per noi? Assolutamente si. La scala temporale può cambiare, ma la fisica rimane la stessa. Il punto impressionante è che qui non stiamo armeggiando con modelli misteriosi. Questi sono dati sperimentali associati a semplici principi fisici noti da almeno un secolo. Dimostrano che il CO2 influisce sul clima, cosa che molti non-adoratori di Gaia rifiutano di accettare.
Confrontando la situazione attuale con il record del Fanerozoico, possiamo vedere che la forzante che stiamo creando con le nostre emissioni di CO2 (attualmente circa 3 W/m2 e in aumento) è dello stesso ordine di grandezza delle forzanti del passato che hanno portato la Terra a aggiungere la condizione di "Terra Bagno Turco", 10-20 gradi più calda di quanto non sia oggi - e questo anche per un'irradiazione solare più piccola! Se è successo in passato, potrebbe succedere di nuovo. Ma sarebbe più facile oggi perché il sole è più caldo. Quindi, potremmo essere in grossi guai, veramente grossi.
Quanto velocemente potrebbe avvenire la transizione verso la Terra Bagno Turco? Su questo punto, i dati del Fanerozoico ci aiutano poco: non abbiamo la risoluzione che sarebbe necessaria per rilevare eventi rapidi come l'incredibile esplosione delle concentrazioni atmosferiche di CO2 che gli umani hanno creato negli ultimi secoli. C'è chi dice dicono che gli esseri umani si estingueranno tra qualche decennio a causa dell'attivazione del rilascio di metano, un altro potente gas serra, proveniente dal permafrost. Questo sarebbe coerente con le diverse estinzioni di massa avvenute durante il Fanerozoico: sappiamo che Gaia non è né benevola né misericordiosa.
Ma l'estinzione dell'umanità non è necessariamente la volontà di Gaia. Il danno che abbiamo fatto potrebbe ancora essere invertito, soprattutto se il sistema economico globale dovesse crollare. Questo fermerebbe la combustione dei combustibili fossili e la Terra potrebbe tornare alle condizioni precedenti senza la totale distruzione prevista da alcuni scenari.
Alla fine, sicuramente la Terra ritornerà a delle condizioni più simili a quelle attuali, ma questo potrebbe richiedere alcuni milioni di anni. Gaia potrebbe non essere benevola, ma è sicuramente paziente.