LE SCIENZE DELLA TERRA E I CAMBIAMENTI CLIMATICI

Il cambiamento climatico è una questione complessa, stimolante e controversa, probabilmente la questione ambientale determinante del XXI secolo. Nel 2015, le concentrazioni medie annuali di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera hanno superato le 400 parti per milione (ppm). Il superamento di questa soglia ha suscitato una diffusa preoccupazione nella comunità scientifica: era infatti la prima volta in tre milioni di anni che veniva raggiunta una tale concentrazione ed evidenziava l’entità dell’impatto dell’uomo sul sistema climatico. Nonostante vi sia ormai un consenso scientifico sul fatto che il riscaldamento globale si stia verificando a causa dell’attività antropica, è ancora molto difficile per molte persone che non lavorano direttamente sull’argomento comprendere le basi del cambiamento climatico.

L’insegnamento "Le Scienze della Terra e i cambiamenti climatici" è progettato per fornire agli studenti una comprensione fondamentale delle basi scientifiche dei cambiamenti climatici, considerando che queste variazioni sono permanenti e si intensificheranno inevitabilmente nel breve e medio termine. L’evoluzione della variabilità climatica sulla Terra nel tempo geologico sarà il centro di attenzione dell’insegnamento, che esporrà agli studenti le molteplici sfaccettature di un campo di studi estremamente interdisciplinare. Il cambiamento climatico verrà infatti esplorato da molteplici prospettive: le ricostruzioni paleoclimatiche, la recente variabilità storica, così come le proiezioni climatiche future.
Le basi scientifiche che verranno fornite in questo corso consentiranno agli studenti di comprendere il clima nella sua quarta dimensione – ovvero il tempo – e di acquisire le capacità di valutare criticamente le cause dei cambiamenti climatici, utilizzando un rigoroso ragionamento scientifico. Saranno anche in grado di comprendere ed interpretare i più recenti dati e le informazioni fornite dalle organizzazioni che lavorano sull'adattamento e la mitigazione del clima.

Obiettivi del corso:
• Fornire una panoramica del cambiamento climatico globale, una questione chiave per la società e la scienza di oggi.
• Comprendere le cause (forzanti) del cambiamento climatico.
• Valutare i tempi di risposta naturali delle diverse componenti del sistema climatico terrestre.
• Identificare le interazioni ed i feedback tra queste componenti.
• Confrontare l’entità e la rapidità delle variazioni climatiche nel tempo geologico con quelle avvenute a seguito della Rivoluzione Industriale.
• Introdurre gli studenti, con diverse conoscenze ed abilità pregresse, a domande di ricerca attuali e controverse sul cambiamento climatico.

Una volta completato con successo questo corso, gli studenti saranno in grado di:
• Comprendere il ruolo del cambiamento climatico nell'influenzare la variabilità delle condizioni ambientali passate, presenti e future.
• Conoscere la storia del clima terrestre ed avere consapevolezza di come gli studi sul paleoclima possono aiutare a comprendere meglio il funzionamento del sistema climatico.
• Comprendere la natura della variabilità climatica a lungo termine ed i metodi utilizzati per effettuare questo tipo di ricostruzione.
• Comprendere come i processi naturali e antropici interagiscono nell’influenzare il sistema climatico.
• Interpretare e saper applicare la letteratura scientifica sull'evoluzione del clima terrestre e sui cambiamenti climatici.
• Essere in grado di discutere in modo critico gli eventi chiave che hanno modellato il clima della Terra durante la sua evoluzione, come documentato negli archivi geologici.
• Essere informati e competenti nel discutere i cambiamenti climatici futuri e la variabilità climatica naturale, ed essere capaci di analisi critica relativamente alle diverse posizioni in merito al cambiamento climatico.

È necessario aver acquisito le conoscenze di base durante i corsi del primo anno del corso di laurea triennale in Scienze ambientali, come Fondamenti di Scienze della Terra e laboratorio, Chimica generale inorganica e laboratorio, e Fisica generale.

Questo insegnamento analizzerà il clima terrestre e il modo in cui è variato nel corso della storia del nostro pianeta. L’insegnamento è suddiviso in sei sezione principali:
PARTE I: Cenni preliminari sul sistema climatico terrestre: questa sezione tratterà la natura e la fisica di base del sistema climatico globale e della sua variabilità
PARTE II: Gli archivi del clima: il record climatico del passato geologico. Prenderemo in considerazione le prove del cambiamento climatico nel tempo geologico su scale temporali da milioni di anni ad interannuali, utilizzando una molteplice varietà di archivi geologici
PARTE III: Le forzanti (i.e., forcing, cause) climatiche naturali: una panoramica di ciò che controlla il clima in età preindustriale su varie scale temporali
PARTE IV: La risposta del sistema climatico (i.e., response, effect) nel passato geologico: uno sguardo alla variabilità climatica nella storia della Terra (come ricostruiamo cosa è successo e perché?)
PARTE V: La forzante antropica: l’impronta dell’uomo sul sistema climatico
PARTE VI: La risposta del sistema climatico nel mondo "moderno" (dal 1850).

1. Earth’s climate: past and future by William Ruddiman. Macmillan Leaning, 3rd Edition, 2014

2. Introduction to modern climate change by Andrew E. Dressler. Cambridge University Press, 3rd Edition, 2022

3. IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, doi:10.1017/9781009157896.

4. The Climate Question: Natural Cycles, Human Impact, Future Outlook by Eelco J. Rohling. Oxford University Press, 2019.

La verifica dell'apprendimento avverrà attraverso una prova scritta, che tratterà i concetti presentati durante le lezioni frontali e sarà strutturata in domande a risposta aperta e a risposta multipla.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali ed eventuali seminari su argomenti specifici.
Le lezioni frontali ed eventuale documentazione integrativa saranno disponibili in formato pdf sulla piattaforma Moodle di Ateneo.

Strategie di insegnamento e apprendimento previste:
• Problem solving
• Case study
• Utilizzo delle tecnologie per la didattica (moodle, video, etc.)

Italiano

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile