I gas serra influenzano anche l’alta atmosfera?

Un nuovo tassello all’ipotesi che le variazioni osservate nella concentrazione della densità di particelle cariche nella ionosfera non siano legate all’attività umana, ma solo alla naturale attività del sole e del suo ciclo undecennale.

di Loredana Perrone

Alla fine degli anni ’80 gli studiosi di climatologia formularono l’ipotesi che le emissioni da parte dell’uomo di alcuni gas stanno contribuendo a riscaldare la Terra, gettando le basi per quello che oggi ben conosciamo come effetto serra, intendendo una alterazione dei cicli climatici naturali con l’immissione antropica di gas particolari come l’anidride carbonica e metano. Contemporaneamente e parallelamente a questa teoria, alcuni studiosi di fisica spaziale avevano ipotizzato che queste stesse emissioni potevano alterare in qualche modo anche gli strati ad alta quota dell’atmosfera, la ionosfera, spingendo così l’effetto delle emissioni antropiche anche molto lontano dalla superficie terrestre.

La ionosfera si estende tra circa 50 e 1000 km sopra la superficie terrestre e consiste di particelle cariche, ionizzate dal sole. La presenza nell’alta atmosfera terrestre di elettroni e ioni liberi è dovuta principalmente all’azione ionizzante della radiazione solare (vedi anche le FAQ). La ionosfera è lo strato conduttore che circonda la Terra e che consente la trasmissione di onde elettromagnetiche HF (High Frequency: 3-30 MHz), permettendo la comunicazione tra una coppia di stazioni (trasmittente-ricevente) poste a grande distanza proprio grazie alla presenza di elettroni e ioni liberi.

La propagazione delle onde radio attraverso la ionosfera è fortemente influenzata sia dalle sue variazioni regolari (giornaliera, stagionale e con il ciclo solare) che dai suoi cambiamenti irregolari a breve e lungo termine. Le variazioni irregolari a breve termine sono dovute soprattutto all’attività solare. L’origine delle variazioni ionosferiche a lungo termine invece e quella più discussa: l’ipotesi secondo cui ci possa essere una correlazione tra l’effetto serra atmosferico e lo stato della ionosfera, dopo quasi 40 anni, non è stato ancora confermato né smentito, mentre negli anni si è andata consolidando l’ipotesi che l’emissione antropica di gas serra alteri il clima terrestre.

Un nuovo studio di un gruppo di ricercatori INGV, in collaborazione con ricercatori russi dell’IZMIRAN, ha aggiunto un nuovo tassello all’ipotesi che le variazioni osservate nella concentrazione della densità di particelle cariche nella ionosfera non siano legate all’attività umana, ma bensì sia correlata esclusivamente alla naturale attività del sole e del suo ciclo undecennale.

Per questa ricerca gli studiosi hanno usato i dati di varie stazioni sparse in tutta Europa dal 1964 al 2010. Questi dati sono relativi allo strato di particelle, ionizzate dal sole, contenute nella fascia tra i 90 e i 350 km dalla superficie terrestre. I risultati della ricerca hanno dimostrato che nei 47 anni analizzati, la variabilità naturale del sole è responsabile delle variazioni dei cambiamenti dello stato di questo strato di particelle, escludendo la relazione con le emissioni di combustibili fossili. Alcuni parametri caratteristici dello stato della ionosfera sono sicuramente correlate esclusivamente con il numero delle macchie solari e quindi dallo stato del sole.

Quindi l’ipotesi che la ionosfera venga influenzata dall’uomo sembrerebbe non essere avvalorata da questo studio che mette invece in evidenza la relazione tra la ionosfera e le variazioni solari. Questo non significa che l’effetto dell’aumento anomalo dei gas serra non sia importante, ma definisce la parte dell’atmosfera che ne viene coinvolta, che sembra essere esclusivamente la parte più vicina alla superficie terrestre.

In copertina foto da ISS, Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA JSC