Nella comunità scientifica le cause del cambiamento climatico vengono studiate da decenni. Con l'emergere di numerosi risultati di ricerche, la comunità scientifica ha gradualmente raggiunto un consenso: a partire dalla Rivoluzione industriale, le attività umane hanno avuto indubbiamente un impatto significativo sul riscaldamento dell'atmosfera, degli oceani e delle terre emerse. Questo consenso è sostenuto da circa 200 organizzazioni scientifiche in tutto il mondo. La scienza che sta alla base del cambiamento climatico odierno è l'effetto serra, il che significa che i gas serra permettono alla luce solare di penetrare nell'atmosfera, riscaldando così la Terra, ma intrappolano anche parte del calore irradiato dalla superficie terrestre.
A partire dalla rivoluzione industriale, nell'atmosfera sono state rilasciate grandi quantità di gas serra, come anidride carbonica e metano. Anche fenomeni naturali come le eruzioni vulcaniche e i cambiamenti nella radiazione solare influenzano il clima, ma le prove scientifiche sui cambiamenti climatici in corso suggeriscono fortemente che l'attività umana ne sia il fattore principale.
Nel sistema climatico, l'aumento delle concentrazioni di alcuni gas serra può influenzare significativamente il forzante radiativo della Terra, provocando il riscaldamento globale.
Il forte aumento dei gas serra non è dovuto solo alla combustione di combustibili fossili, ma anche ai cambiamenti nell'uso del suolo e ad altre emissioni, come l'ossido di azoto. La relazione tra la concentrazione di questi gas e il riscaldamento del clima è logaritmica: ogni aggiunta aggiuntiva di gas serra provoca un effetto di riscaldamento leggermente inferiore all'aumentare delle concentrazioni. Tuttavia, negli ultimi anni le concentrazioni di anidride carbonica sono rimaste elevate, il che significa che il loro effetto riscaldante resta piuttosto forte.
Come parte dell'effetto serra, le concentrazioni di vapore acqueo e la riflettività della Terra (albedo) cambiano al variare delle concentrazioni, aggravando ulteriormente gli effetti del cambiamento climatico.
Man mano che aumenta la quantità di anidride carbonica rilasciata nell'atmosfera, diminuisce la percentuale di pozzi di carbonio che la assorbono. L'effetto riscaldante dei gas serra è rafforzato dal meccanismo di feedback del rapido cambiamento climatico. Questo fenomeno rende il riscaldamento causato da ogni unità di anidride carbonica emessa dall'uomo ancora più significativo di prima. Parte dell'effetto riscaldante dell'anidride carbonica emessa dalle attività umane è stato a lungo mascherato dalle emissioni di ossidi di zolfo, che formano aerosol e provocano un effetto raffreddante. Ma mentre il mondo combatte la pioggia acida e l'inquinamento atmosferico, questo effetto mascherante si sta gradualmente indebolendo.
I fattori forzanti esterni sono influenze esterne sul sistema climatico. Tra questi rientrano fenomeni naturali quali le eruzioni vulcaniche e i cambiamenti nella radiazione solare, mentre l'azione dell'uomo riguarda principalmente cambiamenti nella composizione dell'atmosfera terrestre. Il forzante radiativo è una misura di come questi fattori influenzano il bilancio energetico della Terra. Il forzante radiativo positivo provocherà un riscaldamento della superficie, che a sua volta influenzerà l'evoluzione del sistema climatico.
I feedback climatici possono migliorare o indebolire la risposta del clima alle forzanti esterne e sono spesso al centro del funzionamento del sistema climatico.
Gli scienziati hanno identificato diversi meccanismi di feedback climatico, i più importanti dei quali sono il feedback del vapore acqueo e il feedback della riflettività del ghiaccio (albedo). Man mano che l'aria si riscalda, contiene anche più vapore acqueo, un potente gas serra che alimenta ulteriormente il processo di riscaldamento.
A partire dalla Rivoluzione industriale, la maggior parte dell'aumento delle concentrazioni di CO2 è dovuto alla combustione di combustibili fossili e ai cambiamenti nell'uso del suolo. Secondo il rapporto, nel 2019 le concentrazioni di anidride carbonica e metano erano aumentate rispettivamente di circa il 48% e il 160%. Questi aumenti non solo innalzano le temperature medie globali, ma innescano anche una serie di reazioni a catena che accelerano ulteriormente il ritmo del cambiamento climatico.
Si stima che il riscaldamento antropogenico della temperatura dell'aria in superficie varierà da 0,8°C a 1,3°C tra il 2010 e il 2019 rispetto alla variazione registrata tra il 1850 e il 1900.
Inoltre, anche i sistemi di assorbimento del carbonio in acqua e terra stanno cambiando. Il tasso di assorbimento dell'anidride carbonica da parte delle foreste e degli ecosistemi sani in passato ha rallentato, il che contribuisce anche alla situazione avversa del riscaldamento globale. Gli impatti di questi cambiamenti sugli ecosistemi naturali sono evidenti, soprattutto nei modelli meteorologici e nei biomi.
In breve, il funzionamento dei meccanismi di feedback climatico complica ulteriormente il problema del riscaldamento globale e diventa urgente adottare misure efficaci per ridurre le emissioni di gas serra. Ciò che stiamo affrontando non è solo un problema climatico, ma una sfida globale che riguarda ogni forma di vita. Riflettiamo su quali azioni concrete possiamo intraprendere come individui per rallentare questa tendenza negativa.