Cos'è la curva di Keeling e perché il suo andamento è preoccupante per la Terra?

Per la sua tesi di dottorato, Charles David (Dave) Keeling si propose di studiare gli equilibri tra carbonato nelle acque superficiali, roccia calcarea e anidride carbonica atmosferica (CO₂). Per fare ciò, costruì un dispositivo di precisione per misurare la CO₂ estratta da campioni di aria e acqua acidificata. Era il 1953 e iniziò a prelevare campioni a Pasadena, in California, dove Keeling trovò variazioni significative nella concentrazione di CO₂, che attribuì alle industrie della zona.

Per ottenere campioni meno "contaminati" si spostò a Big Sur, una zona scarsamente popolata della California dove le montagne emergono bruscamente dall'Oceano Pacifico. I risultati non lo soddisfacevano ancora e decise di ottenere più misurazioni. Keeling convinse il servizio meteorologico statunitense e lo Scripps Institution of Oceanography dell'UC San Diego a creare un programma globale per misurare la concentrazione di CO₂ nell'atmosfera in luoghi remoti del pianeta, come il Polo Sud e l'isola delle Hawaii.

I dati sulla CO₂ iniziarono a essere registrati a Mauna Loa nel marzo 1958 e il primo giorno Keeling rilevò una concentrazione atmosferica di CO₂ di 313 parti per milione (ppm). E qui scoprì un andamento particolare: la concentrazione di CO₂ sul Mauna Loa era salita di 1 ppm nell'aprile 1958 fino a un massimo in maggio, per poi scendere fino a un minimo in ottobre.

Successivamente, la concentrazione aumentava di nuovo ripetendo lo stesso andamento stagionale nel 1959. Keeling aveva datato la variazione stagionale della CO₂ nell'atmosfera terrestre.

Ma nel 1959 la concentrazione media di CO₂ era aumentata, e aumentò ulteriormente nel 1960. Ciò spinse Keeling ad annunciare la sua seconda scoperta: l'aumento della CO₂ atmosferica dovuto alla combustione di combustibili fossili da parte dell'industria e ai cambiamenti nell'uso dalla terra.

Perché è importante la Curva di Keeling?

Queste due scoperte significative sono state quelle che hanno posto le basi della famosa "Keeling Curve", la "Curva di Keeling", che oggi ha 65 anni e rappresenta una delle registrazioni geofisiche più importanti mai realizzate. Da allora, l'aumento della concentrazione di CO₂ nell'atmosfera è stata inarrestabile, il che spiega l'aumento della temperatura media globale mettendola in relazione in particolare al crescente utilizzo di combustibili fossili.

Ad oggi, la scienza non ha trovato un altro argomento convincente per spiegare il riscaldamento globale come quello attuale, che è circa 10 volte più veloce del tasso medio di riscaldamento dall'era glaciale. La forma a "sega" della curva di Keeling segna la variazione stagionale della CO₂, con le variazioni che avvengono tra estate ed autunno, mentre la curva ascendente indica che l'aumento della concentrazione di CO₂ nell'atmosfera non si ferma.

Ricordiamo che l'anidride carbonica è un gas serra di lunga durata che riscalda il pianeta. La scienza ha stabilito che la CO₂ generata dall'attività umana è aumentata 250 volte più velocemente di quella generata da fonti naturali dopo l'ultima era glaciale.

Questo aumento della concentrazione di CO₂ nell'atmosfera sta provocando un aumento delle temperature medie globali, quello che noi conosciamo come “riscaldamento globale”. E questo riscaldamento a lungo termine del pianeta, il più veloce degli ultimi 65 milioni di anni, sta causando cambiamenti nei modelli meteorologici aumentando gli eventi meteorologici estremi e il loro impatto, che chiamiamo "cambiamento climatico".

La velocità di questo cambiamento climatico spinge le specie al limite, costringendole ad adattarsi, migrare o morire. Ciò che questa curva ci mostra è, in definitiva, quanto siamo amichevoli e rispettosi nei confronti del mondo che ci circonda.

Ricordi dal futuro

Quando l'uomo sbarcò sulla Luna nel 1969, la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera era di circa 324,6 ppm e la temperatura media globale era di 11,1ºC. Quando il muro di Berlino cadde nel 1989, era di 356 ppm e la temperatura media globale era di 11,2ºC. Quando il COVID-19 è emerso nel 2019, la concentrazione di CO2 ha raggiunto 411,7 ppm e la temperatura media globale ha raggiunto i 12,0ºC. I dati per il 2022 indicano 418,6 ppm di CO2 in atmosfera, con una temperatura media globale di 13,3ºC. Si stima che entro il 2050 potrebbe raggiungere i 450 ppm (2ºC) ed è molto probabile che raggiunga i 500 ppm (3ºC) prima della fine del secolo.

Sebbene le concentrazioni di CO₂ siano state più elevate in epoche geologiche precedenti di quanto non siano oggi , siamo la prima generazione di esseri umani a vivere in un mondo con questo livello di CO₂ nell'atmosfera. La scienza non ha dubbi nel dare la colpa all'attività umana per questa situazione, che per molti scienziati segna l'inizio dell'Antropocene, una nuova era geologica dove il rapido accumulo di gas serra e i danni irreversibili causati dall'eccessivo consumo di risorse naturali, modificano il clima terrestre e avere un impatto sulla sua biodiversità.

Le analisi geologiche mostrano che gli attuali livelli di CO₂ sono i più alti degli ultimi 4,5 milioni di anni. In quell'era geologica, il Pliocene, il livello medio del mare era di circa 25 m più alto di quello attuale. E la temperatura era tra 2 ºC e 3 ºC al di sopra dell'era preindustriale. Se guardiamo al nostro passato, vedremo il nostro futuro.