CO2, cibo per le piante ma non solo

L’anidride carbonica è l’elemento chimico alla base della fotosintesi, sia essa prodotta naturalmente o meno, comunque piace alle piante. Tanto da accrescerne notevolmente lo sviluppo all’aumentare della sua concentrazione. Questo è un fatto noto del quale però si sente parlare molto poco. Ancora meno, non è difficile capire perché, si sente parlare del beneficio di cui l’umanità può aver goduto in termini di disponibilità di risorse alimentari primarie proprio grazie all’aumento della concentrazione di CO2 e alla lunga fase climatica favorevole iniziata al termine della Piccola Età Glaciale (1350-1850 circa), giunta per altro ad interrompere soltanto temporaneamente un altro periodo favorevole ancora più lungo innescatosi al termine dell’ultima glaciazione.

 

Molto di più invece si sente parlare del Costo Sociale del Carbonio, ovvero dei costi che potenzialmente l’umanità potrebbe dover fronteggiare a causa dei cambiamenti climatici innescati dall’aumento delle temperature medie superficiali, posto che questo aumento e quei cambiamenti siano per buona parte ascrivibili all’aumento della concentrazione di anidride carbonica.

 

 

In sostanza, su questi argomenti, l’analisi costo-beneficio è sempre stata zoppa, ove non del tutto a senso unico. Craig Idso, che molti considereranno di parte in quanto svolge attività collegate a think tank di chiara matrice scettica sui cambiamenti climatici, è comunque esperto della materia in questione, ed ha pubblicato uno studio in cui stima i benefici economici di cui ha potuto godere l’umanità in ragione dell’aumento della concentrazione di CO2. Le cifre sono piuttosto impressionanti, vediamo.

 

Le esternalità positive dell’anidride carbonica

 

Abstract

Il progresso della tecnologia e della pratica scientifica che ha accompagnato la rivoluzione industriale ha dato il via ad una grande trasformazione per l’attività agricola a livello globale. Macchinari più efficienti e coltivazioni migliorate, per esempio, hanno spianato la strada a rese più elevate per i raccolti e all’aumento della produzione di cibo. E con la popolazione del pianeta in crescita continua, l’aumento della produzione di cibo è stato un benessere sociale. Ma quello che restava largamente sconosciuto alla società in quei tempi, era la nascita di un ausilio accessorio all’agricoltura che avrebbe dato grandi benefici ai futuri abitanti del globo nelle decadi e secoli a venire. L’origine di quell’ausilio: l’anidride carbonica atmosferica (CO2).

Sono state fatte molte analisi per stimare i potenziali danni economici dell’aumento della concentrazione di anidride carbonica. Poche, tuttavia, hanno cercato di investigare i suoi benefici economici. In cima a queste esternalità positive c’è il valore economico aggiunto alla produzione globale di colture da parecchie proprietà dell’arricchimento in atmosfera di CO2 in termini di accelerazione della crescita. Come letteralmente migliaia di studi in laboratorio e sul campo hanno dimostrato, livelli elevati di CO2 atmosferica hanno definitivamente mostrato di stimolare la produttività e la crescita delle piante, così come di favorire alcuni processi che risparmiano l’acqua e alleviano le stress. Per un aumento di 300-ppm del contenuto di CO2 nell’aria, per esempio, la biomassa erbacea si accresce dal 25 al 55%, rappresentando una importante esternalità attualmente assente dai calcoli del costo sociale del carbonio  (SCC) allo stato dell’arte.

Questo studio affronta questa lacuna fornendo una stima quantitativa del beneficio diretto indotto dall’arricchimento della CO2 atmosferica sulla produzione di colture sia nel passato che ne futuro. I risultati indicano che il valore economico annuale totale di questo beneficio è cresciuto dai 18.5 miliardi di dollari del 1961 agli oltre 140 miliardi di dollari del 2011, risultando in una somma totale di 3,2 triliardi di dollari nel periodo di 50 anni che va dal 1961 al 2011. La proiezione nel tempo del valore economico di questa esternalità positiva rivela che questa aggiungerà altri 9,8 triliardi di dollari alla produzione di colture tra oggi e il 2050.

Tener conto di questi risultati nei futuri studi sull’SCC aiuterà a definire un quadro più realistico dell’impatto totale netto dell’aumento della CO2 atmosferica dovuto sia a esternalità positive che negative. INoltre, i benefici dedotti dalle osservazioni dell’aumento della CO2 atmosferica sulla produzione delle colture dovrebbe ricevere un’attenzione prioritaria rispetto alle esteralità negative speculative che si prevede possano arrivare sulla base delle modellazioni del riscaldamento globale indotto dalla CO2. Finché questo non sarà fatto, ai calcoli sull’SCC dovrà essere data scarsa o nulla importanza.

 

 

Idso fig_1

Fig_1 il valore economico totale del beneficio diretto della CO2 sulla produzione di tutte le 45 specie di colture esaminate nel periodo di 50 anni tra il 1961 e il 2011

 

Beh, quasi dieci triliardi di dollari mi sembrano parecchi per passare inosservati. Commenti?

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Author: Guido Guidi

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12 Comments

  1. Non sono un fisico, ma su questa teoria dei micro-quanti sono piuttosto …. scettico!
    Mi sembra una delle tante teorie che cerca di conciliare la teoria della relatività generale con la meccanica quantistica con in più l’idea di superare la relatività generale. Ad oggi non mi sembra che simili teorie abbiano trovato riscontri fisici degni di nota.
    Come giustamente ha scritto Roberto la sua validità dovrebbe presupporre la non equivalenza tra massa inerziale e massa gravitazionale (uno dei pilastri fondamentali della fisica) per cui rappresenterebbe un vero e proprio terremoto a livello teorico e sperimentale (altro che campo di Higgs 🙂 ).
    Nella fattispecie si prevede l’esistenza di sorgenti di attrazione gravitazionali supplementari (diverse da quelle basate sulla massa barionica) dovute a “micro quanti” ovvero “particelle” aventi dimensioni pari alla lunghezza di Planck che, come un nuovo etere, dovrebbero permeare tutto l’Universo.
    Questa teoria (e tante altre) cercano di spiegare il fatto che l’espansione dell’Universo acceleri: accelerazione che, secondo la linea di pensiero principale, è dovuta alla materia e, soprattutto, all’energia oscura. Altre teorie ad essa assimilibili presuppongono, per esempio, che la seconda legge della dinamica (legge di Newton) debba essere modificata quando l’accelerazione dei corpi diventa molto piccola (in particolare ai margini delle galassie) attraverso l’introduzione di coefficienti correttivi dell’accelerazione (teoria MOND).
    Anche la teoria più accreditata basata su energia e materia oscura, in realtà, fa riferimento a particelle esotiche (WIMP, MACHO, Super-WIMP, ecc., ecc.) che nessuno ha mai visto.
    Per accettarne la validità, comunque, necessitano prove veramente impegnative di cui non si vede traccia nei limiti dell’attuale panorama della fisica. Un po’ come succede anche con le varie teorie alternative al Modello Standard (teoria delle stringhe, teoria dell’universo olografico, Teoria M, ecc. ecc.).
    Ci troviamo, in altre parole, di fronte a enunciazioni di principi (basati su formulazioni matematiche piuttosto complesse e, in qualche caso, create ad hoc) che, allo stato, non possono essere provati sperimentalmente (e forse mai lo potranno essere). Un po’ come l’AGW 🙂 .
    Ciao, Donato.

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    • Sostanzialmente condivido il tuo scetticismo, nel senso che non penso siamo in grado di dare ancora un giudizio. Non per una questione di contenuti della teoria (che non sono certo in grado di valutare), ma perché queste cose richiedono parecchio tempo e parecchie verifiche sperimentali per maturare; come tu hai scritto nella conclusione. Oggi quando raccontano la storia della scienza fanno quasi passare per cretini quelli che non capirono subito che la teoria dell’etere era un’arrampicata sugli specchi o che non videro subito la bontà della relatività ma è perfettamente giusto e normale che le nuove teorie subiscano la prova del fuoco dello scetticismo.

      Per quanto riguarda il dettaglio delle particelle che riempiono l’universo, però, non bisogna necessariamente prenderlo come una “puzza di bruciato”: le particelle virtuali, per esempio, sono parte del mainstream in quantistica e hanno una simile proprietà di pervasività.

  2. ho esagerato con la precisione è solo 1/(10exp12) cioè 1 parte su 1000 miliardi
    saluti roberto

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  3. Le forze addizionali, come proposto dalla teoria dei “micro-quanti”, dovrebbero dare effetti anche sulla
    equivalenza tra massa inerziale e gravitazionale (Principio di Equivalenza) che è verificata con una serie
    di esperimenti sino a precisioni di 1 parte su 1000 miliardi di miliardi. Dubbi rimangno per separazione
    dei due corpi, usati per l’esperimento Sotto separazioni di un millimetro
    potrebbero esserci effetti “quantistici” dovuti
    alle particelle “supersimmetriche” ipotizzate ma ancora non osservate.
    In conclusione se ci fossero effetti sulle scale note sarebbero stati, in laboratorio, sicuramente visti.
    La Teoria della Relatività Generale è verificata da decine di esperimenti e confermata da osservazioni
    astronomiche su grande scala (l’intero universo) e piccola scala (pulsar).
    Rimangono grossi problemi a livello cosmologico sulla materia e l’energia oscura
    saluti roberto

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  4. “………Rivolgo una domanda (non retorica, la faccio perché non lo so) ai geologi, e cioè se hanno conoscenza certa e prove certe delle velocità alla quale sarebbero variate le condizioni climatiche, in ogni tempo e ogni fase della preistoria di questo pianeta (“non” dunque la semplice preistoria umana).
    E se hanno conoscenza certa e prove certe della velocità di cambiamenti climatici indotti da qualsiasi tipo di catastrofe (sempre intesa nel senso detto prima), ivi compreso l’impatto del famoso asteroide che, secondo alcuni, avrebbe causato l’estinzione dei dinosauri……….”

    allora Guido, partendo dal presupposto che le testimonianze geologiche di cambiamenti climatici ce ne sono e anche in gran quantità, va comunque tenuto presente che:
    1 più vai indietro nel tempo, più l’errore di misura aumenta di ordini di grandezza;
    una cosa è scoprire i cambiamenti climatici passati dai resti fossili, una cosa è stimarne la velocità: come sopra, se si parla di 1000-10000 anni fa, la stratigrafia, l’archeologia stessa, etc etc e via dicendo, offrono molti riscontri, per poter trarre conclusioni abbastanza precise e accettabili, se parliamo di 600 milioni di anni fa (Terra palla di neve), l’incertezza è dell’ordine del milione di anni, tutt’altra storia;
    2 a volte, per carenza di riscontri stratigrafici/geologici/paleontologici etc, è arduo identificare cambiamenti climatici passati come globali o invece locali;
    3 rimanendo in tempi “recenti”, l’analisi stessa delle carote di ghiaccio, presenta molte incertezze e variabili, dipendenti da molteplici fattori, tra cui ad es. le condizioni meteo stesse delle zone dove il ghiaccio si accumula;

    in ogni caso, qui, un po’ di link interessanti ( alcuni “pane” per geologi, ma comunque conclusioni, didascalie e immagini alla portata di tutti):

    http://www.dta.cnr.it/dmdocuments/pubblicazioni/volume_clima_07/AT_03/3-03_trincardi.pdf

    http://www2.muse.it/pubblicazioni/6/actaG80/Vol_ACTA_80_2003_017-027.pdf

    questo che segue è molto interessante, anche se un po’ lungo da leggere: –
    http://www.multibase.it/allegati/1.1-lavariabilitaclimaticanelcorsodeimillenni.pdf

    tornando all’articolo principale, vi segnalo questo report dell’ ISPRA, di qualche anno fa:
    http://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00003800/3806-cambiamenti-clima.pdf

    🙂

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  5. Se Craig Idso è di parte, che dire di tutta quella folla di gente che vede solo danni catastrofici nella CO2 e in un (blando) aumento della temperatura ?
    Per qualche anno il bombardamento mediatico (ora riservato ad altri temi) è stato incessante ed assurdo; ogni trasmissione o quasi riusciva a ficcarci almeno un accenno al disastro ambientale che sarebbe stato causato dall’uomo, e in particolare ne erano pieni i cartoni animati e le trasmissioni destinate ai bambini (meglio condizionare le giovani menti, eh ?). L’effetto si vede: ora quasi nessuno discute più le colpe (presunte) dell’uomo, che starebbe distruggendo un pianeta a causa di livelli di CO2 (400 ppm circa) molto bassi rispetto alla storia di questo pianeta, in cui i livelli sono stati in media di 1300 ppm, negli ultimi 600 milioni di anni (cosa ben nota anche ai catastrofisti). Se il pianeta ha vissuto alla grande con valori così alti di CO2, non capisco perché dovrebbe essere una catastrofe, con livello di confidenza del 95% addirittura, un livello molto più basso.
    Mi si obietta la velocità di adattamento che sarebbe senza precedenti. Personalmente ritengo questa affermazione indimostrabile e arbitraria. Non mi pare che le catastrofi avvengano in maniera lineare, e non credo, per esempio, che i continenti si siano allontanati a velocità costante. Sappiamo che si sono allontanati, ma si può dire che l’abbiano fatto a velocità costante ? Sinceramente ritengo improbabile questa affermazione (ma non ho competenze specifiche per dar forza a questa mia “opinione”). Non essendo un geologo, il mio parere non ha infatti valore scientifico in questo campo, ma come persona che cerca di ragionare, mi pare che i cambiamenti epocali non avvengano a velocità costante, e quindi non mi sento di accettare senza verifica l’ipotesi di velocità di cambiamento senza precedenti; vedo vulcani, per esempio, che non eruttano a velocità costante, ma hanno brevi momenti di grande attività, ed altri lunghi momenti di attività modesta o apparentemente nulla; mi verrebbe da pensare che molte “catastrofi” (intendendo con tale termine importanti variazioni, non necessariamente solo dannose) abbiano, un po’ come i vulcani, momenti di maggiore attività e momenti di velocità molto minore; secondo la teoria delle catastrofi, il sistema, perso un punto di stabilità, potrebbe “saltare” ad un altro punto di stabilità, a velocità elevata (teoricamente – in particolari casi – anche alla velocità della luce, ammettendo con Einstein che quella velocità sia la massima possibile) ; d’altra parte vedo persone che si adattano a climi diversissimi senza particolari problemi, e con variazioni di ben oltre un grado su 130 anni, velocità del GW che tanto spaventerebbe la gente (forse che sì, forse che no…perché c’è chi dubita che lo spavento sia autentico…pensando alle parole di Stephen Schneider, o magari finalizzato ad ottenere vantaggi concreti); penso a gente che ha vissuto in climi caldissimi e poi va a vivere in climi freddissimi, e si adatta alla grande in poco tempo, e non ha bisogno di milioni di anni per adattarsi.
    Ma sappiamo che – almeno nell’epoca glaciale del quaternario – ci sono state glaciazioni ogni cento mila anni
    http://it.wikipedia.org/wiki/Cicli_di_Milankovi%C4%87
    e questo vuol dire che il clima è variato più volte; e da freddissimo, senza bisogno di Suv, è stato talmente caldo da far fondere i ghiacci che si erano formati.
    Rivolgo una domanda (non retorica, la faccio perché non lo so) ai geologi, e cioè se hanno conoscenza certa e prove certe delle velocità alla quale sarebbero variate le condizioni climatiche, in ogni tempo e ogni fase della preistoria di questo pianeta (“non” dunque la semplice preistoria umana).
    E se hanno conoscenza certa e prove certe della velocità di cambiamenti climatici indotti da qualsiasi tipo di catastrofe (sempre intesa nel senso detto prima), ivi compreso l’impatto del famoso asteroide che, secondo alcuni, avrebbe causato l’estinzione dei dinosauri.
    Che cambiamenti climatici possano causare l’estinzione di qualche specie, non faccio fatica a crederlo, ma faccio presente che molte specie si sono estinte non certo per problemi climatici ma per altre ragioni, Recentemente ne abbiamo avuto un esempio con i conigli dell’Australia, ma la sempre maggiore scomparsa della formica indigena (quella più grossa, quella delle favole antiche) a causa dell’invasione delle più piccole formiche americane, non è un fatto climatico, tanto per fare un esempio.
    Ci sono specie che sono presenti al di qua di un fiume (o altro impedimento naturale), ma assenti dall’altra parte, pur in condizioni ambientali assolutamente simili, e se sono presenti da qualche parte sì e da altre no, non è un fatto imputabile al clima.
    D’altra parte l’attivismo dei catastrofisti ha voluto vedere in tutto una causa climatica. Non c’è bisogno che riporti qui l’ennesimo link ad un sito che elenca centinaia e centinaia di “studi” in cui, accanto ad una problematica con altri obiettivi, è stata ficcata l’accusa (spesso indimostrata) dei danni che sarebbero causati da un (blando) aumento di temperatura, e mancano i “vantaggi” che possano venire dallo stesso aumento.
    In conclusione abbiamo assistito per anni a dosi massicce di accuse, spesso apodittiche, trascurandone assolutamente i possibili effetti positivi….ben venga allora uno studio che mostri questi aspetti trascurati, che però secondo me, sono di maggior valore.

    Post a Reply
  6. Caro Guido, giorni fa’ ho letto lo studio di Craig Idso che mi è parso interessante e fondato.
    Infatti, come ho avuto già modo di scrivere su CM, fino a livelli dell’ordine delle 1000 ppmv la relazione fra CO2 e produttività della fotosintesi è per molte specie coltivate grossomodo lineare, come ben sa chi fa concimazione carbonica in serra. E linearità significa che l’aumento del 42% dei livelli atmosferici di CO2 che si ha passando da 280 (valore del 1880) a 400 ppmv (valore attuale) comporta un aumento del 42% delle produzioni agrarie.
    Peraltro, proviamo per un attimo ad applicare la tecnica narrativa usata di Philip Dick in un suo romanzo di tanti anni fa’ (L’occhio nel cielo) e pensiamo ad un mondo che funzionasse secondo le leggi imposte dall’ideologia ecologista: CO2 riportata a 280 ppm con metodi di bio-ingegneria (con calo del 40% delle produzioni agrarie) ed agricoltura praticata con i metodi del biologico e del biodinamico (con calo medio delle produzioni di un altro 50%). In sostanza il paradiso degli ecologisti si rivelerebbe in men che non si dica un inferno in termini di sicurezza alimentare, e su questo chi si fa’ portatore di queste idee malsane farebbe bene qualche volta ad interrogarsi (ma per esperienza diretta sò che il ragionamento e l’applicazione delle leggi della fisica e della chimica – in primis la legge da Lavoisier secondo cui poco input significa necessariamente poco output – è l’ultima delle cose che interessa a chi sente portatore di ideologie salvifiche).
    Tornando a Idso, posso dire che ha applicato in modo coerente dati provenienti da sperimentazioni tratte dalla ricchissima bibliografia che stanno raccogliendo presso il loro centro, con risultati analoghi a quelli offerti dal mio conticino di prima.
    Fatto interessante è che l’autore fa’ poi una analisi economica sugli effetti globali della concimazone carbonica, ottenendo dati economici a molti 0 che tu hai giustamente segnalato nell’articolo. A questo punto mi domando perché Idso non pubblichi questo lavoro su una rivista internazionale di economia ambientale, perché altrimenti questi conti si perderanno nella letteratura grigia.
    Piccolo inciso storico: la nutrizione carbonica dei vegetali è nota dal 1804, anno in cui fu pubblicato il fondamentale lavoro di Nicolas Theodore De Saussure (Réchérches chimiques sur la vegetation http://it.wikipedia.org/wiki/Nicolas-Th%C3%A9odore_de_Saussure) e nei vecchi trattati di agronomia e fisiologia vegetale le si dà tutto il peso che merita. E’ interessante (almeno dal punto di vista antropologico) che dopo l’avvento della teoria AGW queste verità scientifiche siano state sempre meno poste in evidenza dallo stesso mondo agronomico. Comunque speriamo che prima o poi la cappa di grigio conformismo che grava su di noi venga spazzata via, anche perché “niente CO2 niente pappa”, per dirla con il signor Rossi del carosello…
    Ciao.
    Luigi

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  7. La butto lì…ma non è che anche in queste analisi si sottostimi la componente sole? Cioè si consideri solo ed esclusivamente la componente CO2 ed il suo aumento, e non si tenga conto dell’energia necessaria, o meglio la si consideri una K, insieme all’H2O, per produrre il glucosio?

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    • L’energia solare è una componente della fotosintesi clorofilliana
      6 CO2 (Anidride carbonica) + 6 H2O (Acqua) + Luce → C6H12O6 (Glucosio) + 6 O2 (Ossigeno)
      (in questa formula, presa da wikipedia, chiamata “Luce”)
      quindi il Sole “è” coinvolto.
      D’altra parte stiamo assistendo, durante l’attuale ciclo solare 24, ad un Sole debole, a fronte di una CO2 in aumento.
      Mi risulta che il verde abbia recuperato sui deserti
      http://www.ilpistone.com/smf/index.php?PHPSESSID=eqanaftt45v63n9qov3f0viad5&topic=5859.0;imode
      mentre le temperature non sono salite ai ritmi previsti in considerazione dei livelli di CO2 raggiunti.

    • Quindi, gentile Botteri, quando di CO2 ce n’erano 1300 ppm le terre emerse erano tutte delle immense giungle ed invece, quando di CO2 ce n’erano 200 ppm, le terre emerse erano dei deserti polverosi? Per chi non lo avesse capito è una provocazione per arrivare ad una verità.

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