40 anni di misurazione L'aria più pulita rivela le impronte digitali umane

40 anni di misurazione L'aria più pulita rivela le impronte digitali umaneLa stazione Cape Grim mantiene un archivio di aria dagli 1970 fino ad oggi. CSIRO / Bureau of Meteorology, Autore fornito

In 2016, un avamposto scientifico isolato nel nord-ovest della Tasmania ha fatto una scoperta storica. The Cape Grim Baseline Air Pollution Station misurava i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera superando 400 parti per milione.

Questa non era la prima volta che il mondo ha violato la soglia simbolica del cambiamento climatico: quell'onore è stato raggiunto dal emisfero nord in 2013 - ma fu una prima volta per il sud.

Dietro queste recenti scoperte c'è una storia del ruolo dell'Australia nel progresso scientifico globale. La stazione di Cape Grim è ora in corso per 40 anni e il set di dati risultante racconta i principali cambiamenti nella nostra atmosfera globale.

Una risposta nazionale

In 1798, l'incontro di Matthew Flinders con Cape Grim confermò agli europei che la Tasmania (quindi la terra di Van Diemen) fu separata dalla terraferma australiana.

Un rapido avanzamento verso i primi 1970 e un piccolo gruppo di scienziati innovativi stavano schiudendo un piano per sfruttare l'isolamento e l'esclusiva posizione geografica di Cape Grim. Il sito divenne presto uno dei siti di misurazione atmosferica più significativi del mondo, misurando meticolosamente e registrando parte dell'aria più pulita a cui è possibile accedere sul pianeta.

C'erano due fili agli inizi di Cape Grim. Uno era i giovani scienziati della CSIRO, desiderosi di pioniere in un settore emergente della scienza. Il secondo era un appello delle Nazioni Unite affinché i governi globali lavorassero insieme per creare una rete di stazioni di monitoraggio. La risposta australiana è stata sostenuta da Bill Priestley e Bill Gibbs, i rispettivi prestanome del clima senior presso CSIRO e Bureau of Meteorology.

La comunità scientifica ha deciso che Cape Grim era il sito più appropriato per una stazione di monitoraggio permanente, stabilendo così in 1976 la stazione di inquinamento atmosferico di Cape Grim Baseline.

Il primo gruppo di strumenti viveva in un'ex-carovana della NASA. Oggi la stazione è gestita dal Bureau of Meteorology e ospitata in un edificio permanente dotato di infrastrutture all'avanguardia, tra cui una torre dotata di importanti apparecchiature di monitoraggio. Molti dei primi scienziati pionieri sono ancora attivamente coinvolti in questa ricerca.

L'aria più pulita del mondo

La stazione, parte della rete Global Atmosphere Watch dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale, era situata a Cape Grim per approfittare dei "ruggenti anni quaranta" - i venti occidentali che prevalgono portando aria pulita dall'Oceano Antartico alla stazione.

L'aria che arriva alla stazione da sud-ovest è classificata come aria di "base". Non avendo avuto contatti recenti con la terra, rappresenta l'atmosfera di fondo ed è forse una delle più pulite al mondo.

Mentre ci concentriamo su questa aria pulita, la maggior parte degli strumenti monitora continuamente, indipendentemente dalla direzione del vento, e in grado di rilevare l'inquinamento da Melbourne e altre parti della Tasmania in determinate condizioni.

La stazione misura tutti i gas serra maggiori e minori; prodotti chimici dannosi per l'ozono; aerosol (compreso carbone nero o fuliggine); gas reattivi compresi ozono a bassa atmosfera, ossidi di azoto e composti organici volatili; radon (un indicatore delle modifiche apportate alla terra); radiazione solare; la composizione chimica dell'acqua piovana; mercurio; inquinanti organici persistenti; e infine il tempo.

Il Cape Grim Air Archive, avviato da CSIRO in 1978 e presto adottato nelle operazioni della stazione, è ora la raccolta più importante e unica al mondo di campioni atmosferici atmosferici di fondo, alla base di numerosi documenti di ricerca sulle emissioni globali e australiane di riduzione della serra e dell'ozono gas.

L'impronta digitale umana

I dati di Cape Grim sono disponibili gratuitamente e sono stati ampiamente utilizzati in tutti e cinque valutazioni internazionali sui cambiamenti climatici (1990-2013), tutte e dieci le valutazioni internazionali sull'esaurimento dell'ozono (1985-2014), in quattro rapporti sullo stato del clima 2010-2016 e in valutazioni dell'ozono a bassa atmosfera.

Le misurazioni a Cape Grim hanno dimostrato l'impatto dell'attività umana sull'atmosfera. Ad esempio, il CO₂ è aumentato da circa 330 parti per milione (ppm) in 1976 a più di 400 ppm oggi, un aumento medio di 1.9 ppm all'anno da 1976. Dal momento che 2010 il tasso è stato 2.3 ppm all'anno. I rapporti isotopici di CO₂ misurati a Cape Grim sono cambiati in modo coerente con i combustibili fossili che sono la fonte di maggiori concentrazioni.

40 anni di misurazione L'aria più pulita rivela le impronte digitali umaneCape Grim ha documentato l'aumento delle concentrazioni atmosferiche di CO2. CSIRO / Bureau of Meteorology, Autore previsto

Cape Grim ha anche dimostrato l'efficacia dell'azione per ridurre gli impatti umani. Il calo delle concentrazioni di sostanze che riducono lo strato di ozono misurate a Cape Grim dimostra il progresso di protocollo di Montreal, un accordo internazionale per eliminare gradualmente l'uso di questi prodotti chimici e portare al graduale recupero del buco dell'ozono.

Le misurazioni a Cape Grim hanno contribuito in modo significativo alla comprensione globale degli aerosol marini, tra cui alcune delle prime prove che le piante marine microscopiche (il fitoplancton) sono una fonte di gas che svolgono un ruolo nella formazione delle nubi. Con 70% della superficie terrestre coperta dagli oceani, gli aerosol nell'ambiente marino svolgono un ruolo importante nel sistema climatico.

I dati di Cape Grim vengono anche utilizzati dal governo australiano per soddisfare gli obblighi internazionali. Ad esempio, la stazione dati sui gas serra hanno verificato in modo indipendente parti dell'Australia National Gashouse Inventory, che riporta le emissioni annuali dell'Australia alla Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici. Gli inquinanti organici persistenti sono stati segnalati al Convenzione di Stoccolma su queste sostanze chimiche e i dati sul mercurio di Cape Grim saranno segnalati al Convenzione Minimata.

I dati raccolti dalla Cape Grim Station sono stati utilizzati in più di documenti di ricerca 700 sui cambiamenti climatici e l'inquinamento atmosferico. Lavorando con le università Cape Grim è un campo di addestramento per la prossima generazione di scienziati del clima.

Circa l'autore

Sam Cleland, Ufficiale responsabile, Stazione di inquinamento atmosferico di Cape Grim Baseline, Ufficio Australiano di Meteorologia; Melita Keywood, Principal Research Scientist, Climate Science Center, CSIRO; Paul Fraser, Onorario, CSIROe Paul Krummel, Responsabile del gruppo di ricerca, CSIRO

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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