Per “airborne fraction” (frazione aerotrasportata) si intende la quantità delle emissioni di CO₂ che rimane in atmosfera. Circa il 43% delle emissioni antropiche di CO₂ resta in atmosfera, la parte rimanente viene assorbita dai “sinks” (pozzi) di Carbonio. Ma la frazione aerotrasportata sta crescendo? Un lavoro pubblicato nel Novembre 2009 ha trovato che non si evidenzia alcun trend statisticamente significativo (Knorr 2009). Anthony Watts ha etichettato tale risultato come “bomba devastante da Bristol” definendone gli effetti come devastanti per la teoria del riscaldamento globale antropogenico. Ma è davvero un colpo? Il Rapporto IPCC del 2007 si esprime sulla airbone fraction così “ non si evidenzia fino ad ora alcun trend statistico significativo nella crescita della CO₂ dal 1958 in poi….. La airborne fraction ha mostrato ridotta variazione in questo periodo”(IPCC AR4). A questo punto non saprei se il passare da “non sta avvenendo granché”  a “non è ancora avvenuto granché” giustifica la definizione di bomba devastante.

La airborne fraction  è calcolata dal rapporto tra emissioni antropiche di CO₂ e cambiamenti della concentrazione di CO₂ in atmosfera. L’aumento globale della CO₂ atmosferica è stato misurato con regolarità dal 1959 in poi, per i periodi precedenti ci si riferisce ai campioni di carote di ghiaccio. Principalmente le emissioni di CO₂ derivano dall’uso di combustibili fossili, e in minor misura, dalle modifiche dell’uso del terreno. I combustibili fossili che vengono usati sono calcolati sulla base di statistiche internazionali relative alla produzione di energia. Le emissioni di CO₂ conseguenti  alle modifiche del territorio sono più difficili da stimare e contengono maggior grado di incertezza. Le emissioni dal territorio vengono dedotte da dati relativi a deforestazione ed altri cambi di uso, da osservazioni di incendi dallo spazio e sulla base di modelli del ciclo del Carbonio

Anche recentemente sono stati condotti diversi studi al fine di determinare la airborne fraction. L’articolo Trends in the sources and sinks of carbon dioxide (Le Quere 2009) esamina la airborne fraction dal 1959 al 2008. Questo periodo è stato scelto in quanto siamo in possesso di misure dirette di CO₂ atmosferica. Le emissioni da combustibili fossili sono aumentate con regolarità nei decenni passati, giungendo a 8.7 ± 0.5  Gt di Carbonio nel 2008. Il che rappresenta un aumento del 41% rispetto al 1990. Le emissioni di CO₂ attribuibili a uso del territorio sono stimate per il 2008 pari a 1.2 ± 0.4 Gt di Carbonio. Notare la incertezza che è proporzionalmente molto maggiore che per le emissioni da combustibili fossili

In questo periodo in media il 43% delle emissioni annuali di CO₂ rimane in atmosfera, malgrado ci sia una notevole variabilità da un anno all’altro. Il rumore nell’andamento della airborne fraction si riduce eliminando la variabilità dovuta a El Nino Southern Oscillation (ENSO) ed alla attività dei vulcani. Complessivamente hanno stimato che la airborne fraction è aumentata del 3 ± 2% per decennio. Trattasi di un trend in leggera crescita ma scarsamente significativo statisticamente.

Knorr 2009 ha esteso la analisi indietro fino al 1850 combinando le misure di CO₂ dirette di Mauna Loa e della stazione Amundsen-Scott del Polo Sud con i dati di CO₂  derivati dalle carote di ghiaccio antartiche. In tal modo Knorr ha potuto confrontare tle emissioni di CO₂ con le concentrazioni di CO₂ atmosferica degli ultimi 150 anni.

Figura 1: aumento della concentrazione di CO₂ atmosferica derivata da misure dirette a Mauna Loa (Hawaii) e Polo Sud ( linea sottile continua) e da due siti di carotaggio antartici: Law Dome (linea tratteggiata sottile) e Siple (linea punteggiata sottile). Confronto con le emissioni antropiche (linea continua spessa) ed il 46% delle emissioni totali (linea tratteggiata spessa) (Knorr 2009)

Knorr trova che dal 1850 la airborne fraction è rimasta relativamente costante. Quando le emissioni di CO₂ erano basse, la quantità di CO₂ assorbita dai pozzi naturali di Carbonio era corrispondentemente bassa, quando le emissioni antropiche sono cresciute rapidamente nel XX secolo, la quantità che la natura ha assorbito è aumentata in proporzione. La airborne fraction è rimasta a circa il 43%, il trend dal 1850 risulta essere 0.7 ± 1.4% per decennio.

Le metodologie impiegate da Knorr 2009 e da  Le Quere 2009 sono differenti.  Knorr non include  il filtraggio del ENSO e della attività dei vulcani, a differenza di Le Quéré. Comunque anche quando Knorr include tale filtro nella analisi, trova un trend pari a 1.2 ± 0.9% per decennio, che è più basso rispetto al risultato di Le Quere ma è comunque statisticamente significativo.  

Knorr inoltre ricava il trend di 150 anni, Le Quéré esamina solo 50 anni. Ciò può essere significativo. Se la airborne fraction sta aumentando, probabilmente potrebbe essere un fenomento recente dovuto al fatto che i pozzi naturali di Carbonio hanno perso la loro capacità di assorbimento a seguito di un processo di saturazione. Diverse ricerche hanno trovato  recenti diminuzioni dell’assorbimento da parte degli oceani (Le Quere 2007, Schuster 2007, Park 2008). Comunque con un segnale così “rumoroso” il problema necessiterebbe di più dati per poter essere risolto.

Infine uno sguardo al futuro. Esistono aree di incertezza associate al ciclo del carbonio. A causa di queste incertezze, gli scienziati attualmente dibattono se la airborne fraction è stabile al 43% o in fase di leggera crescita dal 43%. Purtroppo taluni scettici usano tali incertezze per sostenere che la airborne fraction è quasi 0%